WO2021121858A1 - Parabolic trough collector - Google Patents

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WO2021121858A1
WO2021121858A1 PCT/EP2020/082839 EP2020082839W WO2021121858A1 WO 2021121858 A1 WO2021121858 A1 WO 2021121858A1 EP 2020082839 W EP2020082839 W EP 2020082839W WO 2021121858 A1 WO2021121858 A1 WO 2021121858A1
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WO
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paraboir
collector according
main reflector
inner collector
absorber tube
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Application number
PCT/EP2020/082839
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German (de)
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Inventor
Ahmed ADEL
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Solabolic Gmbh
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Publication date
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    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Definitions

  • a parabolic inner collector comprises a parabolically shaped mirror channel that concentrates the direct solar radiation on a so-called focal line in which an absorber tube (so-called receiver) is arranged.
  • a medium is passed through the absorber tube, which is heated by the focused solar radiation.
  • concentration on the focal line the better the energy yield and the efficiency of the collector.
  • a high energy yield can be achieved in particular through a large aperture of the parabolic mirror.
  • the invention is based inter alia on the object of solving these and other problems of conventional paraboir inner collectors and of creating an improved paraboir inner collector which enables a low wind load with a high energy yield and a high aperture.
  • a parabolic inner collector comprises a parabolic, trough-shaped main reflector, a holding device preferably designed as a steel girder construction with a plurality of support arms for holding the main reflector, and an absorber tube which extends along the focal line of the main reflector and in which a heat transfer medium is heated.
  • the holding device is rotatably mounted on a foundation about an essentially vertical axis. The holding device and thus the entire collector are therefore equipped according to the invention with azimuthal tracking.
  • the foundation can be any arrangement that is not necessarily immovable.
  • the foundation can also be a rail arrangement on which the folding device can be moved, or it can be a floating platform. What is essential is the ability of the folding device to rotate relative to the foundation.
  • the folding device comprises at least one, preferably two, particularly preferably three, circular and concentric support circles running concentrically around the vertical axis, preferably made of steel support tubes, in which a large number of rollers, preferably polyamide rollers, attached to the foundation engage .
  • the running surfaces of the rollers point upwards, so that contamination of the running surface and the rollers is prevented.
  • rollers preferably polyurethane rollers
  • the roles can come into direct contact with the foundation.
  • the rollers engage in circular metallic running grooves specially arranged for this purpose on the foundation in order to achieve better rotatability of the rollers.
  • the rollers are arranged on the folding device preferably point-symmetrically to the vertical axis, for example in a square, a hexagon, or an octagon around the vertical axis.
  • the rollers can also be arranged one inside the other in several shapes, for example a square and an octagon surrounding the square. In this case, two running grooves arranged in concentric circles around the vertical axis can be provided on the foundation.
  • a plurality of photovoltaic elements for generating electrical energy can be arranged on the folding device. This has the advantage that the photovoltaic elements, like the collector itself, can follow the position of the sun by rotating around the vertical axis.
  • the generated electrical energy can be used to operate a drive motor to carry out the rotation or for other purposes.
  • the channel-shaped main reflector can extend essentially parallel to the foundation; however, it can also have a preset inclination that is adapted to the expected position of the sun.
  • the inclination of the longitudinal axis of the main reflector with respect to the foundation can be, for example, 5 ° to 45 °.
  • a plate-shaped end reflector extending essentially normal to the longitudinal extent of the main reflector is arranged on an end face of the channel-shaped main reflector.
  • the end reflector preferably extends from the apex of the main reflector to two end regions of the main reflector.
  • the end reflector is preferably designed in such a way that it reflects incident sun rays onto the centrally running absorber tube. For this purpose, a slight inclination of the end reflector to the vertical or an inclination of individual elements of the end reflector to the vertical can also be provided.
  • the end reflector can comprise a plurality of plate-shaped mirror elements or the like, which are arranged on a substantially vertically extending carrier.
  • the end reflector reflects the sun's rays, which are reflected beyond the absorber tube, back onto the main reflector at the end of the channel or directly onto the absorber tube, so that end losses are avoided.
  • the azimuthal tracking using the end reflector thus leads to a larger reflective area than is formed by the gross aperture area or collector land area, since part of the solar radiation falls directly onto the end reflector, and then onto the main reflector and subsequently onto the absorber tube or a secondary reflector is reflected.
  • the absorber tube is arranged centrally along the focal line of the Paraboir inner collector. It can comprise a tubular supply line and a tubular discharge line for the heat transfer medium.
  • the supply line and the discharge line can preferably be routed downward at the end faces of the main reflector in order to prevent the main reflector from being shaded.
  • the supply line and the discharge line in the area of the vertical axis are guided to the outside through an opening in the holding device, preferably in a central recess in the foundation in the area of the vertical axis. This ensures that the supply and discharge of a rotation of the holding device, in particular the rollers of the holding device running on the foundation, do not stand in the way.
  • a preferably centrally arranged drive motor for example a stepping motor, can be arranged for rotating the holding device about the vertical axis.
  • the supply line and the discharge line can be led through a preferably centrally arranged opening in the drive motor, which preferably has a diameter of over 400 mm, particularly preferably over 600 mm, in particular over 670 mm.
  • the supply line and the discharge line can run upwards or downwards at least in sections along the vertical axis.
  • the supply line and the discharge line can have at least one swivel joint in these sections.
  • the supply line and the discharge line can also be routed above the main reflector and do not necessarily have to be routed through an opening in the holding device.
  • the swivel joints are also arranged on the vertical axis, but are located above the main reflector.
  • the swivel joints can be arranged centrally in the area between the main reflector and the absorber tube, or even above the absorber tube.
  • a secondary reflector which runs above and essentially parallel to the absorber tube.
  • the secondary reflector according to the invention serves to direct the rays reflected by the main reflector and possibly also by the end reflector and passing the absorber tube onto the absorber tube by a second (secondary) reflection. This enables larger apertures with the same diameter of the absorber tube, which leads to higher concentrations and fewer thermal losses.
  • the secondary reflector can be formed as an elongated reflective profile, which is polished on its underside, ie the reflection side that is closest to the absorber tube, in order to reflect the incoming light rays like a mirror surface.
  • the reflective profile can be formed as an aluminum profile or a stainless steel profile, but it can also comprise another reflective material such as glass or a reflective coating.
  • the secondary reflector can be attached to the absorber tube at a certain distance. The secondary reflector can extend over the entire length of the absorber tube.
  • the secondary reflector has a circular segment and two straight edge lines in its cross section.
  • the secondary reflector is designed as a profiled metal sheet, for example an aluminum or stainless steel sheet, which can be bent into the desired shape in a comparatively simple manner.
  • the circular segment and the two straight edge lines preferably have a highly polished and reflective outer surface.
  • this profile shape can also be formed by joining strips of glass or another reflective material.
  • the circular section reflects the light rays reflected past the absorber tube directly onto the absorber tube
  • the straight lines at the edge are designed in such a way that they reflect further primarily reflected light rays passing the absorber tube back onto the main reflector, so that they hit the absorber tube after a further reflection.
  • the secondary reflector also reflects the radiation reflected from the edge of the main reflector back onto the absorber tube; this is particularly advantageous if the absorber tube is at the same height as the edge of the main reflector.
  • the circular segment of the secondary reflector can cover an angular range of less than 180 °, preferably approximately 160 ° to 170 °, particularly preferably approximately 165 °. This prevents the reflection of the main reflector from being shaded by the secondary reflector.
  • the circular section of the secondary reflector is arranged above and eccentrically to the longitudinal axis of the absorber tube. This means that the geometric center of the absorber tube and the geometric center of the secondary reflector do not match.
  • the center of the secondary reflector is therefore preferably well above the center of the absorber tube, particularly preferably by a distance of at least 10 mm.
  • the cross-sections of the secondary reflector and the absorber tube do not necessarily run concentrically.
  • the secondary reflector can also be arranged below the absorber tube. This can be particularly advantageous if the ends of the main reflector or the end reflector extend in the vertical direction beyond the vertical position of the absorber tube.
  • the straight edge of the secondary reflector can extend outward at an angle of approximately 10 ° to the connecting end of the corner points of the circular segment.
  • the straight edge lines preferably have no radial extension in cross section, that is, their extension does not end in the geometric center point of the circular segment.
  • the edge straight lines run more wing-shaped from the end points of the circular segment outwards and slightly upwards.
  • the diameter of the circular segment of the secondary reflector is about three to five times as large as the diameter of the absorber tube, and the straight edge has a length which corresponds approximately to the diameter of the absorber tube.
  • the absorber tube can, for example, have a diameter of approximately 50 mm to 140 mm, preferably approximately 70 mm.
  • other dimensions and angles are also provided according to the invention.
  • the shape and exact dimensions of the secondary reflector can be adapted to the respective application, in particular the shape of the absorber tube and the aperture of the main reflector.
  • the main reflector can be flexible in shape and can be arranged on a tensioning element suspended between the support arms of the folding device or rest on this.
  • the tensioning element can be a rope, a cable or a chain.
  • a large number of spaced-apart points of application are provided on the tensioning element.
  • essentially vertical traction means are provided which can be pulled in the direction of the foundation.
  • the length of the traction means can be adjustable, in particular adjustable by means of turnbuckles or springs. This enables a parabolic shape to be achieved on site without the need for an assembly trap or additional tools. It can react flexibly to wind loads and the tensioning element can easily be returned to its parabolic shape even if it is deformed. When the preload is increased, the resistance to deformation also increases.
  • the flake reflector can comprise a plurality of essentially identical mirror plates or polished sheet metal plates, in particular aluminum plates, the width of which is preferably in the range of the diameter of the absorber tube, for example approximately 70 mm.
  • the plates can have a flat, that is to say non-curved, reflective surface.
  • the width denotes the extent along the tensioning element. Due to the small width of the plates, a very precise adaptation of the flake reflector to the parabolic shape of the clamping element can take place. However, the length of the plates can be significantly greater.
  • a plurality of plates, for example 7, 10 or 15 plates, can be arranged between two points of application of the tensioning element.
  • the main reflector can have a multiplicity of main reflector modules, each main reflector module comprising a multiplicity of plates, for example 50, 100, 150 or 200 plates.
  • the holding device can have a plurality of support arms which run parallel to one another, a main reflector module with individual plates being fastened between two parallel support arms.
  • the main reflector can have a total aperture of more than 7 m, preferably more than 10 m, particularly preferably an aperture in the range of more than 12 m.
  • the holding device comprises at least one, essentially parallel to the focal line of the main reflector running centrally, inner support strut for holding a maintenance device or other devices.
  • the maintenance device can be supported on the inner support strut during operation.
  • two similar inner support struts are provided, which run parallel to one another over the entire length of the Paraboir inner collector.
  • the support struts are preferably arranged below the absorber tube, that is, they are closer to the main reflector than the absorber tube.
  • At least one outer support strut can be provided for holding the maintenance device.
  • an outer support strut running essentially parallel to the focal line of the main reflector can be provided.
  • a particularly stable mounting of the maintenance device can be achieved by suspending it between the inner support struts and the outer support struts.
  • the outer support strut can be part of the holding device or can be connected to the holding device via fastening means.
  • the inner and / or outer support struts can be designed in such a way that the maintenance device can be displaced along the support struts in the longitudinal direction of the Paraboir inner collector.
  • the maintenance device can be used for the assembly, cleaning and maintenance of the main reflector or individual main reflector modules. This is particularly advantageous in the case of large collectors, where the entire reflector surface can be difficult to reach without a maintenance device.
  • the absorber tube can comprise a multiplicity of sections which are each connected via a flange connection, the flange connection each comprising two end flanges of the sections and a separate adapter piece arranged between them.
  • the adapter piece and the specially designed end flanges enable a modular construction of the absorber pipe on site, even with very long collectors.
  • the adapter piece can comprise an opening for the passage of the heat transfer medium and several, preferably four, circular segment-shaped elongated holes arranged around the opening for the flexible connection of the end flanges to one another.
  • the adapter piece is arranged between the end flanges and screwed to them.
  • the elongated holes preferably each extend over an angular range of approximately 60 ° to approximately 75 °. This means that the sections of the absorber pipe can also be screwed together if they are slightly twisted with respect to one another.
  • At least one of the adapter pieces is connected to an absorber tube holder, for example screwed or connected with bolts.
  • Each of the adapter pieces can also be connected to an absorber tube holder. This enables a simple and modular assembly of the absorber pipe on site.
  • the absorber tube holder can be designed as a vertical support strut that includes a fastening plate at the end.
  • the fastening plate can have elongated holes in which bolts for connection to the adapter pieces are movably guided along the longitudinal axis of the absorber tube. This has the advantage that the absorber tube can thermally expand axially without damaging the construction.
  • the absorber tube is supported by the absorber tube holder, but remains easily movable axially along the elongated holes in the mounting plate.
  • the main reflector comprises a plurality of flexible main reflector modules lined up along the focal line.
  • Such a main reflector module can be designed in the form of several mirror plates or polished metal plates, in particular aluminum plates or the like, which are flexibly attached to one another.
  • the main reflector modules can, however, also be designed in the form of a preferably one-piece, flexible mirror film.
  • the length of the main reflector modules can correspond to half the aperture of the main reflector if, starting from the focal line, two main reflector modules each extend to the support arms of the end regions.
  • the width of the main reflector modules that is, their extension along the focal line, can be approximately 1.65 m.
  • the width of the mirror plates or metal plates can be approximately in the range of the diameter of the absorber tube, in particular around 70 mm.
  • the weight distribution of the main reflector modules in the aperture direction can preferably be selected such that the main reflector modules, when they hang freely between the support arms of the holding device, assume a parabolic shape due to their weight.
  • the weight distribution is chosen such that the weight of the main reflector modules per unit length in the x-direction is exactly the same when the main reflector modules assume a parabolic shape.
  • the tensioning element described above is unnecessary, since the main reflector already assumes a parabolic shape due to its own weight.
  • the traction means described above are also not absolutely necessary, but can nevertheless be used to fix the mirror arrangement.
  • the width b (x) of the main reflector modules is not constant along the aperture (x direction), but rather decreases from the focal line to the support arms.
  • the width of the main reflector modules can follow the following approximation formula:
  • the value of b (0) denotes the width of the main reflector module in the focal line.
  • the function s (x) denotes the arc length and is used for the parabola
  • the main reflector modules are the heaviest in the area of the focal line and the lightest in the area of the support arms.
  • the desired parabolic shape of the main reflector is established by itself solely through the weight distribution.
  • the main reflector modules are in contact with one another in the area of the focal line, but form gaps in the area of the support arms because they are narrower there.
  • the main reflector modules are therefore of constant width, so that no gaps arise; the desired weight distribution to achieve the parabolic shape results from the different widths and weights of the compensation elements on the underside of the main reflector modules.
  • the compensation elements can be made of steel, in particular sheet steel, for example.
  • the compensation elements can be individual plates made of sheet steel, but it can also be a continuous sheet steel.
  • the width b (x) of the compensating elements decreases in the aperture direction (x coordinate) from the focal line to the support arms.
  • the width of the compensation elements can follow the following approximation formula: 0.001 - s (x)) p G s G
  • the value of b (0) denotes the width of the compensation element in the focal line.
  • the constant p s is the density of the compensating element, about 7850 kg / m 3 in the case of steel; po is the density of the mirror plate, about 2500 kg / m 3 in the case of glass; s s the thickness of the compensation element, approx. 1 mm, and SG the thickness of the mirror plate, approx. 4 mm.
  • the function s (x) denotes the arc length and is calculated according to the formula described above.
  • the Paraboir inner collector has an angle of inclination to the south or to the north, depending on whether it is set up in the southern flemisphere or in the northern flemisphere.
  • FIG. 1 shows a schematic 3-dimensional representation of an exemplary embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic 3-dimensional representation of a folding device of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of the foundation of a further embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic three-dimensional view of the supply and discharge arrangement of an embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention
  • 5 shows a schematic side view of the supply and discharge arrangement of an embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention
  • 6a-6b show a schematic 3-dimensional representation and a cross section through the secondary reflector of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention
  • FIG. 7a-7b show a schematic 3-dimensional representation and a side view of a flake reflector module of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention
  • FIG. 8 shows a schematic three-dimensional view of a maintenance device on an embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention
  • FIG. 9a-9e show a schematic three-dimensional view of the absorber tube and further views of a flange connection on an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention.
  • 10a-10b show a schematic view of a flake reflector module of a Paraboir internal collector according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic 3-dimensional representation of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention in the entire structure.
  • the parabolic inner collector comprises a parabolic, channel-shaped flake reflector 1, which is composed of several flake reflector modules 34 arranged next to one another.
  • the flake reflector 1 is arranged on a folding device 2 designed as a steel support structure, which comprises a plurality of support arms 3, 3 'for folding the flake reflector.
  • An absorber tube 4, which in the drawing is largely covered by a secondary reflector 15 arranged above, extends along the focal line of the flake reflector 1.
  • a heat transfer medium is pumped through the absorber tube 4, which heats up to temperatures above 400 ° C. during operation due to the reflected sun rays.
  • a foundation 5 is shown on which the folding device 2 is rotatably mounted about a vertical axis 6 (not shown).
  • a carrier circle 7 is schematically visible under the folding device 2.
  • a feed line 11 and a discharge line 12 are guided through a foundation recess 35 without being in the way of the rotary movement of the folding device 2.
  • photovoltaic elements 9 for generating electrical energy are arranged on the folding device.
  • This schematic illustration also includes a maintenance device 16, which is arranged with two arms on an inner support strut 14 and an outer support strut 28 and carries a non-mounted main reflector module 34.
  • a plate-shaped end reflector 10 running essentially normal to the longitudinal extent of the main reflector 1 is arranged on an end face of the channel-shaped main reflector 1.
  • the end reflector 10 extends from the apex of the main reflector 1 to the two end regions 26, 26 ‘of the main reflector 1.
  • the end reflector 10 comprises a multiplicity of essentially identical mirror plates which are arranged adjacent to one another on an essentially vertical support structure.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a holding device 2 of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention.
  • the holding device 2 is designed as a steel support structure and comprises eight symmetrically arranged support arms 3, 3 'for holding the main reflector (not shown) 1.
  • points of engagement 27 are provided in the form of tabs which serve to assemble clamping elements 24 (not shown).
  • rollers 8 On the underside of the base struts 36 there are rollers 8, which in this exemplary embodiment are designed as polyurethane rollers.
  • the rollers 8 are arranged in two geometric figures around a central opening 13 and vertical axis 6 of the holding device 2, namely an external octagon and an internal square. As a result, a particularly stable support of the holding device 2 on the foundation 5 is achieved.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of the foundation 5 of a further embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention.
  • the holding device does not have rollers, but rather the schematically indicated carrier circles 7, 7 ′, which run concentrically around the vertical axis 6.
  • rollers 8 are attached, which are directed upwards, and on which the carrier circles 7, 7 'and the holding device 2 itself is rotatably mounted.
  • the rollers 8 are designed as polyamide rollers.
  • the supply line 11 (not shown) and the discharge line 12 are led to the outside via a foundation recess 35.
  • FIG. 4 shows a schematic three-dimensional view of the supply and discharge arrangement of an embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention.
  • the position of the absorber tube 4 is indicated schematically.
  • the area above the opening 13, i.e. the absorber pipe 4 and the connected lines rotates around the vertical axis 6, while the area under the opening 13, i.e. the two parallel supply and discharge lines 12, 13 is stationary.
  • the opening 13 has a dimension of approximately 600 mm to 800 mm.
  • FIG. 5 shows a schematic side view of the supply and discharge of the heat transfer medium in the area of the opening 13, the vertical axis 6 about which the folding device 2 rotates relative to the foundation 5 is also shown.
  • the tubular feed line 11 and the tubular discharge line 12 each run in short sections in the vertical axis 6. In these sections, swivel joints 17, 18 are provided to allow the holding device 2 and the connected feed line 11 and discharge line 12 to rotate about the vertical axis 6 to enable.
  • Figs. 6a-6b show a schematic 3-dimensional representation and a cross section through the secondary reflector 15 of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention.
  • the secondary reflector 15 is designed as an elongated, profiled sheet of aluminum that is highly polished at least on the underside.
  • the secondary reflector 15 can comprise other reflective materials. As shown in FIG. 1, the secondary reflector 15 is arranged above the absorber tube 4 in order to direct incorrectly reflected light beams onto the absorber tube in a second or third reflection.
  • the profile of the secondary reflector 15 is shown in detail in FIG. 6b, the position of the absorber tube 4 also being indicated schematically.
  • the secondary reflector 15 In cross section transverse to its longitudinal extent, the secondary reflector 15 has a circular segment 19 and two straight edge lines 20.
  • the circular segment 19 covers an angular range of less than 180 °, namely approximately 165 °.
  • the end points 22, 22 'of the circular segment 19 are indicated schematically.
  • the circular segment 19 of the secondary reflector 15 is arranged above and eccentrically to the longitudinal axis 21 of the absorber tube 4.
  • the circular segment 19 does not run exactly concentrically to the absorber tube 4, but has a geometric center point which is arranged somewhat above the geometric center point of the absorber tube 4 at a distance.
  • edge straight lines 20 extend outward at an angle of approximately 10 ° to the connecting end of the corner points 22, 22‘.
  • the edge straight lines 20 do not run radially outward, that is, their geometric extension meets neither the geometric center of the circular segment 19 nor that of the absorber tube 4. This design of the secondary reflector 15 has proven to be particularly efficient.
  • the diameter of the circular segment 19 is approximately 3.5 times as large as the diameter of the absorber tube 4, and the straight edge lines 20 from the end points 22, 22 ‘have a length which corresponds approximately to the diameter of the absorber tube 4.
  • the absorber tube 4 has a diameter of approximately 70 mm.
  • Figs. 7a-7b show a schematic 3-dimensional representation and a side view of a flake reflector module 34 of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention.
  • the main reflector 1 is formed by stringing together a large number of such main reflector modules 34.
  • Each main reflector module 34 comprises a multiplicity of essentially similar mirror plates 23, the width of which is approximately in the region of 70 mm.
  • the length of the mirror plates is around 100 cm here; the entire aperture of the main reflector 1, that is to say the direct distance between the end regions 26, 26 'of the main reflector 1, is in the range of approximately 12 m in this exemplary embodiment.
  • the mirror plates 23 are each flat, that is to say not curved, and are arranged on a tensioning element 24 in the form of a flexible chain.
  • the main reflector 1 is flexible in its shape.
  • points of application 27 are arranged at regular intervals, which correspond to the points of application on the support arms 3, 3 'or the base struts 36.
  • traction means 25 in the form of struts are arranged at the points of application 27 of the tensioning element 24 and can be tensioned or pulled in the direction of the foundation 5.
  • inner and outer support struts for a maintenance device 16 are provided in this exemplary embodiment of a paraboir inner collector according to the invention.
  • FIG. 8 shows a schematic three-dimensional view of a maintenance device 16 which is suspended between inner support struts 14 and outer support struts 28.
  • the inner support struts 14 are part of the holding device 2 (not shown); the outer support struts 28 are fastened to the holding device 2 via brackets 38.
  • the maintenance device 16 can be moved along the inner and outer support struts and carries a main reflector module 34. This figure also shows an elevation 39, which is used to push the maintenance device onto the support struts or to remove it again from the support struts in order to To avoid shadow losses.
  • FIG. 9a shows a schematic three-dimensional view of the absorber tube 4.
  • the absorber tube 4 is divided into a plurality of sections 29, which are each connected via a flange connection, the flange connection each comprising two end flanges 30 and an adapter piece 31 arranged between them.
  • FIG. 9b shows the detail A indicated in FIG. 9a in a sectional illustration.
  • the two sections 29 of the absorber tube 4 have end flanges 30 on their faces, which are screwed to one another via an adapter piece 31 arranged between them.
  • the adapter piece 31 ensures that the end flanges 30 can be tightly connected to one another even with slight play or inaccuracies in assembly.
  • the adapter piece 31 comprises connecting means 40 which are flexibly connected to an absorber tube holder 37.
  • Figs. 9c-9d show the adapter piece 31 and the end flange 30 in a schematic plan view.
  • the adapter piece 31 has an opening 32 for the heat transfer medium to pass through and four oblong holes 33 in the shape of a segment of a circle and arranged around the opening 32 for the flexible connection of the end flanges 30.
  • the medium-carrying opening 32 of the end flange 30 is aligned with the opening 32 of the adapter piece 31 arranged in between.
  • the end flange 30 comprises eight circularly arranged bores, which are arranged in such a way that they are essentially covered with the elongated holes 33 of the adapter piece 31. A fixed connection can thus be established even when the end flanges 30 are rotated relative to one another.
  • the elongated holes 33 each extend over an angular range of approximately 75 °.
  • the adapter piece 31 has connecting means 40 in the form of bores for receiving pins or bolts.
  • FIG. 9e shows a schematic three-dimensional view of the absorber tube holder 37.
  • This is designed as a vertical support strut and has a fastening plate 41 at the end.
  • the fastening plate 41 has elongated holes 42 which run in the direction of the absorber tube 4.
  • the adapter pieces 31 can be mounted on the fastening plate 41 via the connecting means 40.
  • the adapter pieces 31 remain movable relative to the fastening plate 41 in the axial direction of the absorber tube 4, for example by inserting bolts or pins into the elongated holes 42 and the connecting means 40.
  • the absorber tube holders 37 thus bear the load of the absorber tube 4, but at the same time allow an axial movement of the absorber tube 4 due to thermal expansion during operation.
  • FIG. 10a shows a schematic view of a main reflector module 34 of a Paraboir inner collector according to the invention in plan view.
  • a second main reflector module 34, not shown, extends outward in the opposite direction.
  • the aperture of the main reflector 1 is approximately 12 m in this exemplary embodiment, so that the main reflector module 34 shown has a length of approximately 6 m.
  • the main reflector module 34 is formed by a row of mirror plates 23 of equal thickness, arranged flexibly next to one another.
  • the extent of the mirror plates 23 in the x direction is in each case approximately 70 mm.
  • the mirror plates 23 are of the same width, but not of the same length, but rather taper outwards from the focal line 34.
  • the width b (x) of the main reflector module 34 does not run constant along the aperture, but decreases continuously from the focal line 43 to the support arms 3, 3 '.
  • the width b (x) is shown schematically in the left diagram of FIG. 10a.
  • the main reflector module 34 In the area of the focal line, the main reflector module 34 is approximately 1.65 m wide. In the area of the support arms, the main reflector module 34 is approximately 1.2 m wide.
  • the main reflector modules 34 hang freely between the support arms 3, 3 ', they assume a parabolic shape due to their variable weight distribution. In this embodiment, gaps are formed between the main reflector modules 34 in the area of the support arms 3, 3 ′.
  • FIG. 10b shows a schematic view of a main reflector module 34 of a Paraboir inner collector according to the invention in plan view.
  • the main reflector module 34 is formed by a row of mirror plates 23 of equal thickness, arranged flexibly next to one another. The extent of the mirror plates 23 in the x direction is in each case approximately 70 mm. In this embodiment, the mirror plates 23 are of the same length, so that no gap is formed, in particular in the area of the support arms 3, 3 '.
  • the compensation elements 44 are arranged on the underside of the main reflector modules 34.
  • the width of the compensation elements 44 is not constant along the aperture, but decreases continuously from the focal line 43 to the support arms 3, 3 '.
  • the width b (x) of the compensating elements 44 is shown schematically in the left-hand diagram of FIG. 10b.
  • the compensating elements 44 are approximately 1.65 m wide.
  • the compensating elements 44 are approximately 0.5 m wide.
  • the exemplary embodiments according to FIGS. 10a and 10b are based on the materials glass or glass and sheet steel, the density of sheet steel about 7850 kg / m 3 , the density of the glass about 2500 kg / m 3 , the thickness of the sheet steel about 1 mm and the thickness of the glass is about 4 mm.

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Abstract

The invention relates to a parabolic trough collector, comprising a parabolic, trough-shaped main reflector (1), a holding device (2), which is preferably in the form of a steel-beam structure and has a plurality of support arms (3, 3') for holding the main reflector (1), an absorber tube (4), which extends along the focal line of the main reflector (1) and in which a heat transfer medium is heated, and a foundation (5), the holding device (2) being mounted on the foundation (5) for rotation about a vertical axis (6).

Description

Paraboirinnenkollektor Paraboir interior collector
Die Erfindung betrifft einen Paraboirinnenkollektor. Ein Paraboirinnenkollektor umfasst eine parabolisch geformte Spiegelrinne, die die direkte Sonnenstrahlung auf eine sogenannte Brennlinie konzentriert, in der ein Absorberrohr (sogenannter Receiver) angeordnet ist. Durch das Absorberrohr wird ein Medium geleitet, das sich durch die fokussierte Sonnenstrahlung erwärmt. Je höher die Konzentration auf die Brennlinie, umso besser ist die Energieausbeute und der Wirkungsgrad des Kollektors. Eine hohe Energieausbeute kann insbesondere durch eine große Apertur des Parabolspiegels erreicht werden. The invention relates to an internal paraboir collector. A parabolic inner collector comprises a parabolically shaped mirror channel that concentrates the direct solar radiation on a so-called focal line in which an absorber tube (so-called receiver) is arranged. A medium is passed through the absorber tube, which is heated by the focused solar radiation. The higher the concentration on the focal line, the better the energy yield and the efficiency of the collector. A high energy yield can be achieved in particular through a large aperture of the parabolic mirror.
Bei der Erhöhung der Apertur eines Paraboirinnenkollektors tritt jedoch das Problem erhöhter Windlasten auf, welche dazu führen, dass sich der Parabolspiegel bewegt oder schwingt und Fokusabweichungen auftreten. Deshalb ist die Apertur des Parabolspiegels meist gering und es ist eine aufwändige Haltekonstruktion erforderlich, um Fokusabweichungen bei Windlasten zu vermeiden und die optische Präzision zu erhalten. Deshalb benötigen herkömmliche Paraboirinnenkollektoren eine ausgedehnte Stellfläche und sind in ihrer Apertur üblicherweise auf etwa 7,5m beschränkt. When increasing the aperture of a parabolic inner collector, however, the problem of increased wind loads occurs, which leads to the parabolic mirror moving or oscillating and focus deviations occurring. Therefore, the aperture of the parabolic mirror is usually small and an elaborate support structure is required in order to avoid focus deviations under wind loads and to maintain optical precision. Conventional paraboir collectors therefore require a large footprint and their aperture is usually limited to around 7.5 m.
Insbesondere aus der EP 2893268 B1 ist es bekannt, Paraboirinnenkollektoren mit einer Spannvorrichtung zu versehen, welche dazu ausgeführt ist, einzelne Spiegelsegmente, die an einer Kette oder dergleichen angeordnet sind, an einer Vielzahl von Angriffspunkten mit einer Vertikalkraft nach unten zu spannen. Dadurch bilden die Spiegelsegmente eine parabolische Form, ohne dass die gesamte Haltekonstruktion des Parabolspiegels angepasst werden muss. Ein weiteres Problem derartiger Paraboirinnenkollektoren besteht jedoch darin, dass die Windlast stark ansteigt, sobald der Parabolspiegel um eine horizontale Achse gedreht wird, um beispielsweise der aufgehenden oder untergehenden Sonne zu folgen. Eine horizontale Drehung führt dazu, dass der Kollektor eine Höhe erreicht, bei der die Windlast sehr stark wird, was Verformungen verursacht, sodass die Größe des Kollektors limitiert ist. In particular from EP 2893268 B1 it is known to provide paraboir inner collectors with a tensioning device, which is designed to tension individual mirror segments, which are arranged on a chain or the like, at a plurality of points of application with a vertical force downwards. As a result, the mirror segments form a parabolic shape without the entire holding structure of the parabolic mirror having to be adapted. Another problem with such parabolic internal collectors is that the wind load increases sharply as soon as the parabolic mirror is rotated about a horizontal axis, for example in order to follow the rising or setting sun. A horizontal rotation causes the collector to reach a height at which the wind load becomes very strong, which causes deformations, so that the size of the collector is limited.
Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, diese und andere Probleme herkömmlicher Paraboirinnenkollektoren zu lösen und einen verbesserten Paraboirinnenkollektor zu schaffen, der eine geringe Windlast bei hoher Energieausbeute und hoher Apertur ermöglicht. The invention is based inter alia on the object of solving these and other problems of conventional paraboir inner collectors and of creating an improved paraboir inner collector which enables a low wind load with a high energy yield and a high aperture.
Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. This is achieved according to the invention by the features of claim 1.
Ein erfindungsgemäßer Paraboirinnenkollektor umfasst einen parabolischen, rinnenförmigen Hauptreflektor, eine vorzugsweise als Stahlträgerkonstruktion ausgeführte Haltevorrichtung mit einer Vielzahl an Tragarmen zur Halterung des Hauptreflektors, sowie ein Absorberrohr, das sich entlang der Brennlinie des Hauptreflektors erstreckt und in dem ein Wärmeträgermedium erhitzt wird. Die Haltevorrichtung ist an einem Fundament um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbar gelagert. Die Haltevorrichtung und damit der gesamte Kollektor sind also erfindungsgemäß mit einer azimutalen Nachführung ausgestattet. A parabolic inner collector according to the invention comprises a parabolic, trough-shaped main reflector, a holding device preferably designed as a steel girder construction with a plurality of support arms for holding the main reflector, and an absorber tube which extends along the focal line of the main reflector and in which a heat transfer medium is heated. The holding device is rotatably mounted on a foundation about an essentially vertical axis. The holding device and thus the entire collector are therefore equipped according to the invention with azimuthal tracking.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Paraboirinnenkollektor dem Sonnenstand annähernd folgen kann, also in einer horizontalen Ebene der Sonne folgen kann. Durch die azimutale Nachführung kann der Kollektor der Sonne in einer horizontalen Ebene (Horizontalwinkel) nachgeführt werden, statt der Sonne entlang ihrer Elevation (Höhenwinkel) zu folgen. Eine Schwenkung des Kollektors, die ja zu einer stark erhöhten Windlast führen würde, ist somit nicht mehr zwingend erforderlich; schon durch die Drehung kann gegenüber herkömmlichen Kollektoren eine stark erhöhte Energieausbeute erreicht werden. Typische Abmessungen eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors sind Aperturen im Bereich von 12 m und darüber bei einem Durchmesser des Absorberrohres von etwa 70 mm. Bei dem Fundament kann es sich um eine beliebige Anordnung handeln, die nicht notwendigerweise unbeweglich ist. Beispielsweise kann das Fundament auch eine Schienenanordnung sein, auf der die Flaltevorrichtung verfahren werden kann, oder es kann sich um eine schwimmende Plattform handeln. Wesentlich ist die Drehbarkeit der Flaltevorrichtung relativ zum Fundament. This has the advantage that the Paraboir inner collector can approximately follow the position of the sun, that is, can follow the sun in a horizontal plane. The azimuthal tracking allows the collector to track the sun in a horizontal plane (horizontal angle) instead of following the sun along its elevation (height angle). A pivoting of the collector, which would lead to a greatly increased wind load, is therefore no longer absolutely necessary; Just by turning it, a greatly increased energy yield can be achieved compared to conventional collectors. Typical dimensions of an internal paraboir collector according to the invention are apertures in the range of 12 m and above with a diameter of the absorber tube of approximately 70 mm. The foundation can be any arrangement that is not necessarily immovable. For example, the foundation can also be a rail arrangement on which the folding device can be moved, or it can be a floating platform. What is essential is the ability of the folding device to rotate relative to the foundation.
Erfindungsgemäß sind mehrere Ausführungen vorgesehen, um eine Drehbarkeit des Kollektors um die vertikale Achse zu erreichen. Es kann vorgesehen sein, dass die Flaltevorrichtung zumindest einen, vorzugsweise zwei, besonders bevorzugt drei, kreisförmige und konzentrisch um die vertikale Achse verlaufende Trägerkreise, vorzugsweise aus Stahlträgerrohren, umfasst, in die eine Vielzahl an am Fundament befestigter Rollen, vorzugsweise Polyamid-Rollen, eingreifen. Die Laufflächen der Rollen zeigen dabei nach oben, sodass einer Verschmutzung der Lauffläche und der Rollen vorgebeugt wird. According to the invention, several designs are provided in order to achieve a rotatability of the collector about the vertical axis. It can be provided that the folding device comprises at least one, preferably two, particularly preferably three, circular and concentric support circles running concentrically around the vertical axis, preferably made of steel support tubes, in which a large number of rollers, preferably polyamide rollers, attached to the foundation engage . The running surfaces of the rollers point upwards, so that contamination of the running surface and the rollers is prevented.
Es kann auch vorgesehen sein, dass an der Flaltevorrichtung selbst eine Vielzahl an Rollen, vorzugsweise Polyurethan-Rollen, angeordnet sind, die vorzugsweise mit Bürsten versehen sind, um einer Verschmutzung vorzubeugen. Die Rollen können direkt mit dem Fundament in Kontakt treten. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Rollen in eigens dafür am Fundament angeordneten, kreisförmigen metallischen Laufrillen eingreifen, um eine bessere Drehbarkeit der Rollen zu erreichen. Die Rollen sind an der Flaltevorrichtung vorzugsweise punktsymmetrisch zur vertikalen Achse angeordnet, beispielsweise in einem Viereck, einem Sechseck, oder einem Achteck um die vertikale Achse. Die Rollen können auch in mehreren Formen ineinander angeordnet sein, beispielsweise einem Quadrat und einem das Quadrat umgebenden Achteck. In diesem Fall können am Fundament zwei in konzentrischen Kreisen um die vertikale Achse angeordnete Laufrillen vorgesehen sein. It can also be provided that a plurality of rollers, preferably polyurethane rollers, are arranged on the folding device itself, which rollers are preferably provided with brushes in order to prevent contamination. The roles can come into direct contact with the foundation. It can also be provided that the rollers engage in circular metallic running grooves specially arranged for this purpose on the foundation in order to achieve better rotatability of the rollers. The rollers are arranged on the folding device preferably point-symmetrically to the vertical axis, for example in a square, a hexagon, or an octagon around the vertical axis. The rollers can also be arranged one inside the other in several shapes, for example a square and an octagon surrounding the square. In this case, two running grooves arranged in concentric circles around the vertical axis can be provided on the foundation.
An der Flaltevorrichtung kann eine Vielzahl von Photovoltaikelementen zur Erzeugung elektrischer Energie angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Photovoltaikelemente, wie der Kollektor selbst, durch die Drehung um die vertikale Achse dem Sonnenstand folgen können. Die erzeugte elektrische Energie kann zum Betrieb eines Antriebsmotors für die Durchführung der Drehung oder für andere Zwecke verwendet werden. A plurality of photovoltaic elements for generating electrical energy can be arranged on the folding device. This has the advantage that the photovoltaic elements, like the collector itself, can follow the position of the sun by rotating around the vertical axis. The generated electrical energy can be used to operate a drive motor to carry out the rotation or for other purposes.
Der rinnenförmige Hauptreflektor kann sich im Wesentlichen parallel zum Fundament erstrecken; er kann jedoch auch eine voreingestellte Neigung aufweisen, die an den zu erwartenden Sonnenstand angepasst ist. Die Neigung der Längsachse des Hauptreflektors gegenüber dem Fundament kann beispielsweise 5° bis 45° betragen. The channel-shaped main reflector can extend essentially parallel to the foundation; however, it can also have a preset inclination that is adapted to the expected position of the sun. The inclination of the longitudinal axis of the main reflector with respect to the foundation can be, for example, 5 ° to 45 °.
Um die Energieausbeute des Paraboirinnenkollektors weiter zu erhöhen und Endverluste zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass an einer Stirnseite des rinnenförmigen Hauptreflektors ein im Wesentlichen normal auf die Längsausdehnung des Hauptreflektors verlaufender, plattenförmiger Endreflektor angeordnet ist. Der Endreflektor erstreckt sich vorzugsweise vom Scheitelpunkt des Hauptreflektors bis zu zwei Endbereichen des Hauptreflektors. Ferner ist der Endreflektor bevorzugt derart ausgeführt, dass er eintreffende Sonnenstrahlen auf das zentral verlaufende Absorberrohr reflektiert. Zu diesem Zweck kann auch eine leichte Neigung des Endreflektors zur Vertikalen oder eine Neigung einzelner Elemente des Endreflektors zur Vertikalen vorgesehen sein. Der Endreflektor kann eine Vielzahl plattenförmiger Spiegelelemente oder dergleichen umfassen, die an einem im Wesentlichen vertikal verlaufenden Träger angeordnet sind. Durch den Endreflektor werden Sonnenstrahlen, die über das Absorberrohr hinaus reflektiert werden, am Ende der Rinne zurück auf den Hauptreflektor oder direkt auf das Absorberrohr reflektiert, sodass Endverluste vermieden werden. Die azimutale Nachführung unter Verwendung des Endreflektors führt somit zu einer größeren reflektierenden Fläche als durch die Brutto-Aperturfläche bzw. Kollektor-Landfläche gebildet wird, da ein Teil der Sonnstrahlung direkt auf den Endreflektor fällt, und dann auf den Hauptreflektor und in Folge auf das Absorberrohr bzw. einen Sekundärreflektor reflektiert wird. In order to further increase the energy yield of the Paraboir inner collector and to avoid end losses, it can be provided that a plate-shaped end reflector extending essentially normal to the longitudinal extent of the main reflector is arranged on an end face of the channel-shaped main reflector. The end reflector preferably extends from the apex of the main reflector to two end regions of the main reflector. Furthermore, the end reflector is preferably designed in such a way that it reflects incident sun rays onto the centrally running absorber tube. For this purpose, a slight inclination of the end reflector to the vertical or an inclination of individual elements of the end reflector to the vertical can also be provided. The end reflector can comprise a plurality of plate-shaped mirror elements or the like, which are arranged on a substantially vertically extending carrier. The end reflector reflects the sun's rays, which are reflected beyond the absorber tube, back onto the main reflector at the end of the channel or directly onto the absorber tube, so that end losses are avoided. The azimuthal tracking using the end reflector thus leads to a larger reflective area than is formed by the gross aperture area or collector land area, since part of the solar radiation falls directly onto the end reflector, and then onto the main reflector and subsequently onto the absorber tube or a secondary reflector is reflected.
Das Absorberrohr ist zentral entlang der Brennlinie des Paraboirinnenkollektors angeordnet. Es kann eine rohrförmige Zuleitung und eine rohrförmige Ableitung für das Wärmeträgermedium umfassen. Die Zuleitung und die Ableitung können vorzugsweise an den Stirnseiten des Hauptreflektors nach unten geführt werden, um eine Abschattung des Hauptreflektors zu verhindern. Um eine Drehung der Haltevorrichtung zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass die Zuleitung und die Ableitung im Bereich der vertikalen Achse durch eine Öffnung der Haltevorrichtung nach außen, vorzugsweise in eine zentrale Ausnehmung des Fundaments im Bereich der vertikalen Achse, geführt sind. Dadurch wird erreicht, dass die Zuleitung und Ableitung einer Drehung der Haltevorrichtung, insbesondere den am Fundament laufenden Rollen der Haltevorrichtung, nicht im Wege stehen. The absorber tube is arranged centrally along the focal line of the Paraboir inner collector. It can comprise a tubular supply line and a tubular discharge line for the heat transfer medium. The supply line and the discharge line can preferably be routed downward at the end faces of the main reflector in order to prevent the main reflector from being shaded. In order to enable the holding device to be rotated, it can be provided that the supply line and the discharge line in the area of the vertical axis are guided to the outside through an opening in the holding device, preferably in a central recess in the foundation in the area of the vertical axis. This ensures that the supply and discharge of a rotation of the holding device, in particular the rollers of the holding device running on the foundation, do not stand in the way.
In dieser Öffnung der Haltevorrichtung kann ein, vorzugsweise zentral angeordneter, Antriebsmotor, beispielsweise ein Schrittmotor, zur Drehung der Haltevorrichtung um die vertikale Achse angeordnet sein. Die Zuleitung und die Ableitung können durch eine vorzugsweise zentral angeordnete Öffnung im Antriebsmotor geführt sein, welche vorzugsweise einen Durchmesser von über 400 mm, besonders bevorzugt über 600 mm, insbesondere über 670 mm aufweist. In this opening of the holding device, a preferably centrally arranged drive motor, for example a stepping motor, can be arranged for rotating the holding device about the vertical axis. The supply line and the discharge line can be led through a preferably centrally arranged opening in the drive motor, which preferably has a diameter of over 400 mm, particularly preferably over 600 mm, in particular over 670 mm.
Die Zuleitung und die Ableitung können zumindest in Abschnitten entlang der vertikalen Achse nach oben bzw. unten verlaufen. Um eine Drehung der Haltevorrichtung zu ermöglichen, können die Zuleitung und die Ableitung in diesen Abschnitten zumindest ein Drehgelenk aufweisen. Dadurch wird eine zumindest teilweise Drehung der Haltevorrichtung und der damit verbundenen Zuleitung und Ableitung um die vertikale Achse ermöglicht. The supply line and the discharge line can run upwards or downwards at least in sections along the vertical axis. In order to enable the holding device to be rotated, the supply line and the discharge line can have at least one swivel joint in these sections. As a result, an at least partial rotation of the holding device and the associated supply line and discharge line about the vertical axis is made possible.
Die Zuleitung und die Ableitung können jedoch auch oberhalb des Hauptreflektors geführt werden und müssen nicht zwingend durch eine Öffnung der Haltevorrichtung geführt werden. In diesem Fall sind die Drehgelenke ebenfalls auf der vertikalen Achse angeordnet, befinden sich jedoch oberhalb des Hauptreflektors. Die Drehgelenke können mittig im Bereich zwischen dem Hauptreflektor und dem Absorberrohr, oder sogar oberhalb des Absorberrohres angeordnet sein. However, the supply line and the discharge line can also be routed above the main reflector and do not necessarily have to be routed through an opening in the holding device. In this case the swivel joints are also arranged on the vertical axis, but are located above the main reflector. The swivel joints can be arranged centrally in the area between the main reflector and the absorber tube, or even above the absorber tube.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Zuleitung und die Ableitung im Bereich der Öffnung der Haltevorrichtung als flexible Schläuche ausgeführt sind. In diesem Fall muss sichergestellt sein, dass die flexiblen Schläuche den hohen Temperaturen des Wärmeträgermediums (über 400°C) standhalten. Erfindungsgemäß ist ein Sekundärreflektor vorgesehen, der oberhalb und im Wesentlichen parallel zum Absorberrohr verläuft. Der erfindungsgemäße Sekundärreflektor dient dazu, die vom Hauptreflektor und gegebenenfalls auch vom Endreflektor reflektierten und am Absorberrohr vorbeilaufenden Strahlen durch eine zweite (sekundäre) Reflektion auf das Absorberrohr zu lenken. Das ermöglicht größere Aperturen bei gleichbleibendem Durchmesser des Absorberrohres, was zu höheren Konzentrationen und weniger thermischen Verluste führt. Der Sekundärreflektor kann als ein langgestrecktes reflektierendes Profil gebildet sein, das an seiner Unterseite, also der Reflexionsseite, die dem Absorberrohr am nächsten liegt, poliert ist, um die eintreffenden Lichtstrahlen wie eine Spiegelfläche zu reflektieren. Alternatively, it can also be provided that the supply line and the discharge line are designed as flexible hoses in the area of the opening of the holding device. In this case, it must be ensured that the flexible hoses can withstand the high temperatures of the heat transfer medium (over 400 ° C). According to the invention, a secondary reflector is provided which runs above and essentially parallel to the absorber tube. The secondary reflector according to the invention serves to direct the rays reflected by the main reflector and possibly also by the end reflector and passing the absorber tube onto the absorber tube by a second (secondary) reflection. This enables larger apertures with the same diameter of the absorber tube, which leads to higher concentrations and fewer thermal losses. The secondary reflector can be formed as an elongated reflective profile, which is polished on its underside, ie the reflection side that is closest to the absorber tube, in order to reflect the incoming light rays like a mirror surface.
Das reflektierende Profil kann als Aluminiumprofil oder Edelstahlprofil gebildet sein, es kann aber auch ein anderes reflektierendes Material wie Glas oder eine reflektierende Beschichtung umfassen. Der Sekundärreflektor kann am Absorberrohr in einem bestimmten Abstand befestigt sein. Der Sekundärreflektor kann sich über die gesamte Länge des Absorberrohres erstrecken. The reflective profile can be formed as an aluminum profile or a stainless steel profile, but it can also comprise another reflective material such as glass or a reflective coating. The secondary reflector can be attached to the absorber tube at a certain distance. The secondary reflector can extend over the entire length of the absorber tube.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Sekundärreflektor in seinem Querschnitt einen Kreisabschnitt und zwei Randgeraden aufweist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Sekundärreflektor als profiliertes Metallblech, beispielsweise ein Aluminium oder Edelstahl-Blech, welches sich vergleichsweise einfach in die gewünschte Form biegen lässt, ausgebildet ist. In diesem Fall verfügen der Kreisabschnitt und die zwei Randgeraden vorzugsweise über eine hoch polierte und spiegelnde Außenfläche. Alternativ kann diese Profilform auch durch Aneinanderfügen von Streifen aus Glas oder einem anderen reflektierenden Material gebildet werden. Während der Kreisabschnitt die am Absorberrohr vorbei reflektierten Lichtstrahlen direkt auf das Absorberrohr reflektieren, sind die Randgeraden derart ausgeführt, dass sie weitere am Absorberrohr vorbeilaufende primär reflektierte Lichtstrahlen zurück auf den Hauptreflektor reflektieren, sodass diese nach einer weiteren Reflexion auf das Absorberrohr treffen. Gegebenenfalls reflektiert der Sekundärreflektor auch die vom Rand des Hauptreflektors reflektierte Strahlung auf das Absorberrohr zurück; dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich das Absorberrohr auf derselben Höhe wie der Rand des Hauptreflektors befindet. Der Kreisabschnitt des Sekundärreflektors kann erfindungsgemäß einen Winkelbereich von unter 180°, vorzugsweise etwa 160° bis 170°, besonders bevorzugt etwa 165° abdecken. Damit wird eine Abschattung der Reflexion des Hauptreflektors durch den Sekundärreflektor vermieden. According to the invention it is provided that the secondary reflector has a circular segment and two straight edge lines in its cross section. This is particularly advantageous if the secondary reflector is designed as a profiled metal sheet, for example an aluminum or stainless steel sheet, which can be bent into the desired shape in a comparatively simple manner. In this case, the circular segment and the two straight edge lines preferably have a highly polished and reflective outer surface. Alternatively, this profile shape can also be formed by joining strips of glass or another reflective material. While the circular section reflects the light rays reflected past the absorber tube directly onto the absorber tube, the straight lines at the edge are designed in such a way that they reflect further primarily reflected light rays passing the absorber tube back onto the main reflector, so that they hit the absorber tube after a further reflection. If necessary, the secondary reflector also reflects the radiation reflected from the edge of the main reflector back onto the absorber tube; this is particularly advantageous if the absorber tube is at the same height as the edge of the main reflector. According to the invention, the circular segment of the secondary reflector can cover an angular range of less than 180 °, preferably approximately 160 ° to 170 °, particularly preferably approximately 165 °. This prevents the reflection of the main reflector from being shaded by the secondary reflector.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Kreisabschnitt des Sekundärreflektors oberhalb und exzentrisch zur Längsachse des Absorberrohres angeordnet ist. Dies bedeutet, dass der geometrische Mittelpunkt des Absorberrohres und der geometrische Mittelpunkt des Sekundärreflektors nicht übereinstimmen. According to the invention it can be provided that the circular section of the secondary reflector is arranged above and eccentrically to the longitudinal axis of the absorber tube. This means that the geometric center of the absorber tube and the geometric center of the secondary reflector do not match.
Der Mittelpunkt des Sekundärreflektors liegt also vorzugsweise deutlich oberhalb des Mittelpunkts des Absorberrohres, besonders bevorzugt um einen Abstand von zumindest 10 mm. Somit verlaufen die Querschnitte des Sekundärreflektors und des Absorberrohres nicht zwingend konzentrisch. In Ausführungsformen der Erfindung kann der Sekundärreflektor auch unterhalb des Absorberrohres angeordnet sein. Dies kann besonders dann von Vorteil sein, wenn sich die Enden des Hauptreflektors oder der Endreflektor in vertikaler Richtung über die Vertikalposition des Absorberrohres hinaus erstrecken. The center of the secondary reflector is therefore preferably well above the center of the absorber tube, particularly preferably by a distance of at least 10 mm. Thus, the cross-sections of the secondary reflector and the absorber tube do not necessarily run concentrically. In embodiments of the invention, the secondary reflector can also be arranged below the absorber tube. This can be particularly advantageous if the ends of the main reflector or the end reflector extend in the vertical direction beyond the vertical position of the absorber tube.
Die Randgeraden des Sekundärreflektors können sich erfindungsgemäß in einem Winkel von etwa 10° zur Verbindenden der Eckpunkte des Kreisabschnittes nach außen erstrecken. Vorzugsweise weisen die Randgeraden im Querschnitt keine radiale Erstreckung auf, das heißt, ihre Verlängerung endet nicht im geometrischen Mittelpunkt des Kreisabschnitts. Die Randgeraden verlaufen eher flügelförmige von den Endpunkten des Kreisabschnitts nach außen und leicht nach oben gerichtet. According to the invention, the straight edge of the secondary reflector can extend outward at an angle of approximately 10 ° to the connecting end of the corner points of the circular segment. The straight edge lines preferably have no radial extension in cross section, that is, their extension does not end in the geometric center point of the circular segment. The edge straight lines run more wing-shaped from the end points of the circular segment outwards and slightly upwards.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser des Kreisabschnitts des Sekundärreflektors etwa drei bis fünfmal so groß ist als der Durchmesser des Absorberrohres, und die Randgeraden eine Länge aufweisen, die etwa dem Durchmesser des Absorberrohres entspricht. Das Absorberrohr kann beispielsweise einen Durchmesser von etwa 50 mm bis 140 mm, vorzugsweise etwa 70 mm aufweisen. Es sind aber auch andere Abmessungen und Winkel erfindungsgemäß vorgesehen. Insbesondere können die Form und genaue Abmessung des Sekundärreflektors dem jeweiligen Anwendungsfall, vor allem der Form des Absorberrohres und der Apertur des Flauptreflektors, angepasst sein. According to the invention it can be provided that the diameter of the circular segment of the secondary reflector is about three to five times as large as the diameter of the absorber tube, and the straight edge has a length which corresponds approximately to the diameter of the absorber tube. The absorber tube can, for example, have a diameter of approximately 50 mm to 140 mm, preferably approximately 70 mm. However, other dimensions and angles are also provided according to the invention. In particular, the shape and exact dimensions of the secondary reflector can be adapted to the respective application, in particular the shape of the absorber tube and the aperture of the main reflector.
Der Flauptreflektor kann in seiner Form flexibel sein und an einem zwischen den Tragarmen der Flaltevorrichtung hängend angeordneten Spannelement angeordnet sein oder auf diesem aufliegen. Bei dem Spannelement kann es sich um ein Seil, ein Kabel oder eine Kette handeln. Um das Spannelement auch während des Betriebs in eine parabolische Form zu zwingen, sind am Spannelement eine Vielzahl an beabstandeten Angriffspunkten vorgesehen. An diesen Angriffspunkten sind im Wesentlichen vertikal verlaufende Zugmittel vorgesehen, die in Richtung des Fundaments gezogen werden können. Die Länge der Zugmittel kann verstellbar, insbesondere durch Spannschlösser oder Federn verstellbar sein. Dadurch kann eine parabolische Form vor Ort erreicht werden, ohne Montage-Flalle oder zusätzliche Werkzeuge. Es kann dadurch flexibel auf Windlasten reagiert werden und das Spannelement kann auch bei einer Verformung einfach in seine parabolische Form zurück gebracht werden. Bei Erhöhung der Vorspannung erhöht sich auch der Widerstand gegen Verformungen. The main reflector can be flexible in shape and can be arranged on a tensioning element suspended between the support arms of the folding device or rest on this. The tensioning element can be a rope, a cable or a chain. In order to force the tensioning element into a parabolic shape even during operation, a large number of spaced-apart points of application are provided on the tensioning element. At these points of application, essentially vertical traction means are provided which can be pulled in the direction of the foundation. The length of the traction means can be adjustable, in particular adjustable by means of turnbuckles or springs. This enables a parabolic shape to be achieved on site without the need for an assembly trap or additional tools. It can react flexibly to wind loads and the tensioning element can easily be returned to its parabolic shape even if it is deformed. When the preload is increased, the resistance to deformation also increases.
Erfindungsgemäß kann der Flauptreflektor eine Vielzahl an im Wesentlichen gleichartigen Spiegelplatten oder polierter Metallblechplatten, insbesondere Aluminiumplatten umfassen, deren Breite vorzugsweise im Bereich des Durchmessers des Absorberrohres, beispielsweise etwa 70 mm liegt. Die Platten können eine ebene, das heißt nicht gekrümmte, spiegelnde Oberfläche aufweisen. Die Breite bezeichnet dabei die Ausdehnung entlang des Spannelements. Durch die geringe Breite der Platten kann eine sehr genaue Anpassung des Flauptreflektors an die parabolische Form des Spannelements erfolgen. Die Länge der Platten kann jedoch wesentlich größer sein. Zwischen zwei Angriffspunkten des Spannelements kann eine Vielzahl von Platten angeordnet sein, beispielsweise 7, 10, oder 15 Platten. According to the invention, the flake reflector can comprise a plurality of essentially identical mirror plates or polished sheet metal plates, in particular aluminum plates, the width of which is preferably in the range of the diameter of the absorber tube, for example approximately 70 mm. The plates can have a flat, that is to say non-curved, reflective surface. The width denotes the extent along the tensioning element. Due to the small width of the plates, a very precise adaptation of the flake reflector to the parabolic shape of the clamping element can take place. However, the length of the plates can be significantly greater. A plurality of plates, for example 7, 10 or 15 plates, can be arranged between two points of application of the tensioning element.
Der Flauptreflektor kann eine Vielzahl an Flauptreflektormodulen aufweisen, wobei jedes Flauptreflektormodul eine Vielzahl an Platten, beispielsweise 50, 100, 150, oder 200 Platten umfasst. Die Haltevorrichtung kann eine Vielzahl von Tragarmen aufweisen, die parallel zueinander verlaufen, wobei jeweils zwischen zwei parallelen Tragarmen ein Hauptreflektormodul mit einzelnen Platten befestigt ist. The main reflector can have a multiplicity of main reflector modules, each main reflector module comprising a multiplicity of plates, for example 50, 100, 150 or 200 plates. The holding device can have a plurality of support arms which run parallel to one another, a main reflector module with individual plates being fastened between two parallel support arms.
Der Hauptreflektor kann eine gesamte Apertur von über 7 m, vorzugsweise von über 10 m, besonders bevorzugt eine Apertur im Bereich von über 12 m aufweisen. The main reflector can have a total aperture of more than 7 m, preferably more than 10 m, particularly preferably an aperture in the range of more than 12 m.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung zumindest eine, im Wesentlichen parallel zur Brennlinie des Hauptreflektors zentral verlaufende innere Tragstrebe zur Halterung eines Wartungsgeräts oder anderer Geräte umfasst. Das Wartungsgerät kann sich im Betrieb an der inneren Tragstrebe abstützen. According to the invention, it can be provided that the holding device comprises at least one, essentially parallel to the focal line of the main reflector running centrally, inner support strut for holding a maintenance device or other devices. The maintenance device can be supported on the inner support strut during operation.
Vorzugsweise sind zwei gleichartige innere Tragstreben vorgesehen, die parallel zueinander über die gesamte Länge des Paraboirinnenkollektors verlaufen. Die Tragstreben sind vorzugsweise unterhalb des Absorberrohres angeordnet, das heißt sie befinden sich näher zum Hauptreflektor als das Absorberrohr. Preferably, two similar inner support struts are provided, which run parallel to one another over the entire length of the Paraboir inner collector. The support struts are preferably arranged below the absorber tube, that is, they are closer to the main reflector than the absorber tube.
Ferner kann zumindest eine äußere Tragstrebe zur Halterung des Wartungsgeräts vorgesehen sein. Insbesondere kann eine im Wesentlichen parallel zur Brennlinie des Hauptreflektors verlaufende äußere Tragstrebe vorgesehen sein. Es kann eine besonders stabile Halterung des Wartungsgeräts erreicht werden, indem dieses zwischen den inneren Tragstreben und den äußeren Tragstreben eingehängt wird. Die äußere Tragstrebe kann ein Teil der Haltevorrichtung sein oder mit der Haltevorrichtung über Befestigungsmittel verbunden sein. Furthermore, at least one outer support strut can be provided for holding the maintenance device. In particular, an outer support strut running essentially parallel to the focal line of the main reflector can be provided. A particularly stable mounting of the maintenance device can be achieved by suspending it between the inner support struts and the outer support struts. The outer support strut can be part of the holding device or can be connected to the holding device via fastening means.
Erfindungsgemäß können die inneren und/oder äußeren Tragstreben derart ausgeführt sein, dass das Wartungsgerät entlang der Tragstreben in Längsrichtung des Paraboirinnenkollektors verschiebbar ist. Das Wartungsgerät kann zur Montage, Reinigung und Wartung des Hauptreflektors oder einzelner Hauptreflektormodule verwendet werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei großen Kollektoren, bei denen die gesamte Reflektorfläche ohne Wartungsgerät schwierig erreichbar sein kann. Das Absorberrohr kann eine Vielzahl an Teilstücken umfassen, die jeweils über eine Flanschverbindung verbunden sind, wobei die Flanschverbindung jeweils zwei Endflansche der Teilstücke und ein dazwischen angeordnetes, separates Adapterstück umfasst. Das Adapterstück und die speziell ausgeführten Endflansche ermöglichen einen modularen Aufbau des Absorberrohres vor Ort auch bei sehr langen Kollektoren. Das Adapterstück kann eine Öffnung zum Durchtritt des Wärmeträgermediums und mehrere, vorzugsweise vier, kreisabschnittförmige und um die Öffnung angeordnete Langlöcher zur flexiblen Verbindung der Endflansche miteinander umfassen. Bei der Montage wird das Adapterstück zwischen den Endflanschen angeordnet und mit diesen verschraubt. Zur Anpassung an möglicherweise leicht zueinander verdrehte Endflansche erstrecken sich die Langlöcher vorzugsweise jeweils über einen Winkelbereich von etwa 60° bis etwa 75°. Dadurch wird erreicht, dass die Teilstücke des Absorberrohres auch verschraubt werden können, wenn sie zueinander leicht verdreht sind. According to the invention, the inner and / or outer support struts can be designed in such a way that the maintenance device can be displaced along the support struts in the longitudinal direction of the Paraboir inner collector. The maintenance device can be used for the assembly, cleaning and maintenance of the main reflector or individual main reflector modules. This is particularly advantageous in the case of large collectors, where the entire reflector surface can be difficult to reach without a maintenance device. The absorber tube can comprise a multiplicity of sections which are each connected via a flange connection, the flange connection each comprising two end flanges of the sections and a separate adapter piece arranged between them. The adapter piece and the specially designed end flanges enable a modular construction of the absorber pipe on site, even with very long collectors. The adapter piece can comprise an opening for the passage of the heat transfer medium and several, preferably four, circular segment-shaped elongated holes arranged around the opening for the flexible connection of the end flanges to one another. During assembly, the adapter piece is arranged between the end flanges and screwed to them. In order to adapt to end flanges that are possibly slightly rotated relative to one another, the elongated holes preferably each extend over an angular range of approximately 60 ° to approximately 75 °. This means that the sections of the absorber pipe can also be screwed together if they are slightly twisted with respect to one another.
Zur Halterung des ausgedehneten Absorberrohres kann ferner vorgesehen sein, dass zumindest eines der Adapterstücke mit einem Absorberrohrhalter verbunden, beispielsweise verschraubt oder mit Bolzen verbunden, ist. Es kann auch jedes der Adapterstücke mit einem Absorberrohrhalter verbunden sein. Dadurch wird ein einfacher und modularer Zusammenbau des Absorberrohres vor Ort ermöglicht. In order to hold the expanded absorber tube, it can also be provided that at least one of the adapter pieces is connected to an absorber tube holder, for example screwed or connected with bolts. Each of the adapter pieces can also be connected to an absorber tube holder. This enables a simple and modular assembly of the absorber pipe on site.
Der Absorberrohrhalter kann als vertikale Tragstrebe ausgeführt sein, die stirnseitig eine Befestigungsplatte umfasst. Die Befestigungsplatte kann Langlöcher aufweisen, in welchen Bolzen zur Verbindung mit den Adapterstücken entlang der Längsachse des Absorberrohres beweglich geführt werden. Dies hat den Vorteil, dass das Absorberrohr sich thermisch axial ausdehnen kann, ohne die Konstruktion zu beschädigen. Das Absorberrohr wird in diesem Fall also durch die Absorberrohrhalter gestützt, bleibt jedoch axial entlang der Langlöcher in der Befestigungsplatte leicht beweglich. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Hauptreflektor eine Vielzahl, entlang der Brennlinie aneinandergereihte, flexibler Hauptreflektormodule umfasst. Ein derartiges Hauptreflektormodul kann in Form mehrerer flexibel aneinander befestigter Spiegelplatten oder polierter Metallplatten, insbesondere Aluminiumplatten oder dergleichen ausgebildet sein. Die Hauptreflektormodule können aber auch in Form einer vorzugsweise einstückigen, flexiblen Spiegelfolie ausgebildet sein. Die Länge der Hauptreflektormodule kann der halben Apertur des Hauptreflektors entsprechen, wenn sich ausgehend von der Brennlinie jeweils zwei Hauptreflektormodule zu den Tragarmen der Endbereiche erstrecken. Die Breite der Hauptreflektormodule, also ihre Erstreckung entlang der Brennlinie, kann etwa 1 ,65 m betragen. Die Breite der Spiegelplatten oder Metallplatten kann etwa im Bereich des Durchmessers des Absorberrohres liegen, insbesondere bei etwa 70 mm. The absorber tube holder can be designed as a vertical support strut that includes a fastening plate at the end. The fastening plate can have elongated holes in which bolts for connection to the adapter pieces are movably guided along the longitudinal axis of the absorber tube. This has the advantage that the absorber tube can thermally expand axially without damaging the construction. In this case, the absorber tube is supported by the absorber tube holder, but remains easily movable axially along the elongated holes in the mounting plate. According to the invention it can be provided that the main reflector comprises a plurality of flexible main reflector modules lined up along the focal line. Such a main reflector module can be designed in the form of several mirror plates or polished metal plates, in particular aluminum plates or the like, which are flexibly attached to one another. The main reflector modules can, however, also be designed in the form of a preferably one-piece, flexible mirror film. The length of the main reflector modules can correspond to half the aperture of the main reflector if, starting from the focal line, two main reflector modules each extend to the support arms of the end regions. The width of the main reflector modules, that is, their extension along the focal line, can be approximately 1.65 m. The width of the mirror plates or metal plates can be approximately in the range of the diameter of the absorber tube, in particular around 70 mm.
Vorzugsweise kann die Gewichtsverteilung der Hauptreflektormodule in Apertur- Richtung (x-Richtung, normal auf die Brennlinie des Hauptreflektors), derart gewählt sein, dass die Hauptreflektormodule, wenn sie frei zwischen den Tragarmen der Haltevorrichtung hängen, aufgrund ihres Gewichts eine parabolische Form einnehmen. Mit anderen Worten wird die Gewichtsverteilung derart gewählt, dass das Gewicht der Hauptreflektormodule je Längeneinheit in x-Richtung genau dann gleich ist, wenn die Hauptreflektormodule eine parabolische Form einnehmen. In diesem Fall erübrigt sich das oben beschriebene Spannelement, da der Hauptreflektor bereits aufgrund seines eigenen Gewichts eine parabolische Form annimmt. Auch die oben beschriebenen Zugmittel sind nicht zwingend erforderlich, können aber dennoch zur Fixierung der Spiegelanordnung verwendet werden. The weight distribution of the main reflector modules in the aperture direction (x-direction, normal to the focal line of the main reflector) can preferably be selected such that the main reflector modules, when they hang freely between the support arms of the holding device, assume a parabolic shape due to their weight. In other words, the weight distribution is chosen such that the weight of the main reflector modules per unit length in the x-direction is exactly the same when the main reflector modules assume a parabolic shape. In this case, the tensioning element described above is unnecessary, since the main reflector already assumes a parabolic shape due to its own weight. The traction means described above are also not absolutely necessary, but can nevertheless be used to fix the mirror arrangement.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Breite b(x) der Hauptreflektormodule entlang der Apertur (x-Richtung) nicht konstant ist, sondern von der Brennlinie zu den Tragarmen abnimmt. Insbesondere kann die Breite der Hauptreflektormodule folgender Approximationsformel folgen:
Figure imgf000013_0001
Der Wert von b(0) bezeichnet dabei die Breite des Hauptreflektormoduls in der Brennlinie. Die Funktion s(x) bezeichnet die Bogenlänge und wird für die Parabel
In particular, it can be provided that the width b (x) of the main reflector modules is not constant along the aperture (x direction), but rather decreases from the focal line to the support arms. In particular, the width of the main reflector modules can follow the following approximation formula:
Figure imgf000013_0001
The value of b (0) denotes the width of the main reflector module in the focal line. The function s (x) denotes the arc length and is used for the parabola
/(x) = — gemäß folgender Formel berechnet:
Figure imgf000014_0001
/ (x) = - calculated according to the following formula:
Figure imgf000014_0001
Die Variable x erstreckt sich von der Brennlinie des Hauptreflektors (x = 0) bis zur halben Apertur des Hauptreflektors, beispielsweise x = 6 m bei einem Hauptreflektor mit 12 m Apertur. The variable x extends from the focal line of the main reflector (x = 0) to half the aperture of the main reflector, for example x = 6 m for a main reflector with a 12 m aperture.
Dadurch wird erreicht, dass die Hauptreflektormodule im Bereich der Brennlinie am schwersten, und im Bereich der Tragarme am leichtesten sind. Folglich stellt sich die gewünschte parabolische Form des Hauptreflektors allein durch die Gewichtsverteilung von selbst ein. In dieser Ausführungsform liegen die Hauptreflektormodule im Bereich der Brennlinie aneinander an, bilden jedoch Lücken im Bereich der Tragarme, da sie dort schmäler sind. This ensures that the main reflector modules are the heaviest in the area of the focal line and the lightest in the area of the support arms. As a result, the desired parabolic shape of the main reflector is established by itself solely through the weight distribution. In this embodiment, the main reflector modules are in contact with one another in the area of the focal line, but form gaps in the area of the support arms because they are narrower there.
Erfindungsgemäß kann aber auch vorgesehen sein, dass insbesondere an der Unterseite der Hauptreflektormodule separate Ausgleichselemente angeordnet sind, um die gewünschte Gewichtsverteilung zu erzielen. Die Breite der Ausgleichselemente kann entlang der Apertur nicht konstant sein, sondern von der Brennlinie zu den Tragarmen abnehmen, sodass die Ausgleichselemente im Beriech der Brennlinie schwerer sind, als im Bereich der Tragarme. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Hauptreflektormodule also von konstanter Breite, sodass keine Lücken entstehen; die gewünschte Gewichtsverteilung zur Erzielung der parabolischen Form ergibt sich durch die unterschiedlich breiten und schweren Ausgleichselemente an der Unterseite der Hauptreflektormodule. According to the invention, however, it can also be provided that separate compensation elements are arranged in particular on the underside of the main reflector modules in order to achieve the desired weight distribution. The width of the compensation elements cannot be constant along the aperture, but rather decrease from the focal line to the support arms, so that the compensation elements are heavier in the area of the focal line than in the area of the support arms. In this exemplary embodiment, the main reflector modules are therefore of constant width, so that no gaps arise; the desired weight distribution to achieve the parabolic shape results from the different widths and weights of the compensation elements on the underside of the main reflector modules.
Die Ausgleichselemente können beispielsweise aus Stahl, insbesondere Stahlblech sein. Die Ausgleichselemente können einzelne Platten aus Stahlblech sein, es kann sich aber auch um ein durchgehendes Stahlblech handeln. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Breite b(x) der Ausgleichselemente in Apertur-Richtung (x-Koordinate) von der Brennlinie zu den Tragarmen abnimmt. Die Breite der Ausgleichselemente kann folgender Approximationsformel folgen: 0,001 - s(x)) pGsG
Figure imgf000015_0001
The compensation elements can be made of steel, in particular sheet steel, for example. The compensation elements can be individual plates made of sheet steel, but it can also be a continuous sheet steel. In particular, it can be provided that the width b (x) of the compensating elements decreases in the aperture direction (x coordinate) from the focal line to the support arms. The width of the compensation elements can follow the following approximation formula: 0.001 - s (x)) p G s G
Figure imgf000015_0001
Der Wert von b(0) bezeichnet dabei die Breite des Ausgleichselements in der Brennlinie. Die Konstante ps ist die Dichte des Ausgleichselements, etwa 7850 kg/m3 im Fall von Stahl; po die Dichte der Spiegelplatte, etwa 2500 kg/m3 im Fall von Glas; ss die Dicke des Ausgleichselements, etwa 1 mm, und SG die Dicke der Spiegelplatte, etwa 4 mm. Die Funktion s(x) bezeichnet die Bogenlänge und wird gemäß der oben beschriebenen Formel berechnet. The value of b (0) denotes the width of the compensation element in the focal line. The constant p s is the density of the compensating element, about 7850 kg / m 3 in the case of steel; po is the density of the mirror plate, about 2500 kg / m 3 in the case of glass; s s the thickness of the compensation element, approx. 1 mm, and SG the thickness of the mirror plate, approx. 4 mm. The function s (x) denotes the arc length and is calculated according to the formula described above.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass der Paraboirinnenkollektor einen Neigungswinkel nach Süden oder nach Norden aufweist, je nachdem, ob er in der südlichen Flemisphäre oder in der nördlichen Flemisphäre aufgebaut wird. According to the invention it can also be provided that the Paraboir inner collector has an angle of inclination to the south or to the north, depending on whether it is set up in the southern flemisphere or in the northern flemisphere.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Die Erfindung wird im Folgenden an Fland eines nicht-ausschließlichen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Further features according to the invention emerge from the patent claims, the description of the exemplary embodiments and the figures. The invention is explained in more detail below using a non-exclusive exemplary embodiment in Fland.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine schematische 3-dimensionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors; 1 shows a schematic 3-dimensional representation of an exemplary embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention;
Fig. 2 eine schematische 3-dimensional Darstellung einer Flaltevorrichtung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors; 2 shows a schematic 3-dimensional representation of a folding device of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf das Fundament einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors; 3 shows a schematic plan view of the foundation of a further embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention;
Fig. 4 eine schematische dreidimensionale Ansicht der Zu- und Ableitungsanordnung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors; 4 shows a schematic three-dimensional view of the supply and discharge arrangement of an embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention;
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht der Zu- und Ableitungsanordnung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors; Fig. 6a - 6b eine schematische 3-dimensionale Darstellung und einen Querschnitt durch den Sekundärreflektor einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors; 5 shows a schematic side view of the supply and discharge arrangement of an embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention; 6a-6b show a schematic 3-dimensional representation and a cross section through the secondary reflector of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention;
Fig. 7a - 7b eine schematische 3-dimensionale Darstellung und eine Seitenansicht eines Flauptreflektormoduls einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors; 7a-7b show a schematic 3-dimensional representation and a side view of a flake reflector module of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention;
Fig. 8 zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht eines Wartungsgeräts an einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors; 8 shows a schematic three-dimensional view of a maintenance device on an embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention;
Fig. 9a - 9e eine schematische dreidimensionale Ansicht des Absorberrohres und weitere Ansichten einer Flanschverbindung an einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors; 9a-9e show a schematic three-dimensional view of the absorber tube and further views of a flange connection on an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention;
Fig. 10a - 10b eine schematische Ansicht eines Flauptreflektormoduls eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors. 10a-10b show a schematic view of a flake reflector module of a Paraboir internal collector according to the invention.
Fig. 1 zeigt eine schematische 3-dimensionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors im gesamten Aufbau. Der Paraboirinnenkollektor umfasst einen parabolischen, rinnenförmigen Flauptreflektor 1, der aus mehreren, nebeneinander angeordneten Flauptreflektormodulen 34 zusammengesetzt ist. Der Flauptreflektor 1 ist an einer als Stahlträgerkonstruktion ausgeführten Flaltevorrichtung 2 angeordnet, die eine Vielzahl an Tragarmen 3, 3‘ zur Flalterung des Flauptreflektors umfasst. Entlang der Brennlinie des Flauptreflektors 1 erstreckt sich ein Absorberrohr 4, das in der Zeichnung großteils durch einen oberhalb angeordneten Sekundärreflektor 15 abgedeckt ist. Durch das Absorberrohr 4 wird ein Wärmeträgermedium gepumpt, welches sich im Betrieb durch die reflektierten Sonnenstrahlen auf Temperaturen über 400 °C erhitzt. Fig. 1 shows a schematic 3-dimensional representation of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention in the entire structure. The parabolic inner collector comprises a parabolic, channel-shaped flake reflector 1, which is composed of several flake reflector modules 34 arranged next to one another. The flake reflector 1 is arranged on a folding device 2 designed as a steel support structure, which comprises a plurality of support arms 3, 3 'for folding the flake reflector. An absorber tube 4, which in the drawing is largely covered by a secondary reflector 15 arranged above, extends along the focal line of the flake reflector 1. A heat transfer medium is pumped through the absorber tube 4, which heats up to temperatures above 400 ° C. during operation due to the reflected sun rays.
Ferner ist ein Fundament 5 dargestellt, auf dem die Flaltevorrichtung 2 um eine (nicht dargestellte) vertikale Achse 6 drehbar gelagert ist. Ein Trägerkreis 7 ist schematisch unter der Flaltevorrichtung 2 sichtbar. Durch eine Fundamentausnehmung 35 werden eine Zuleitung 11 und Ableitung 12 geführt, ohne der Drehbewegung der Flaltevorrichtung 2 im Weg zu sein. An der Flaltevorrichtung sind ferner Photovoltaikelemente 9 zur Erzeugung elektrischer Energie angeordnet. Diese schematische Darstellung umfasst auch ein Wartungsgerät 16, das mit zwei Auslegern an einer inneren Tragstrebe 14 und einer äußeren Tragstrebe 28 angeordnet ist und ein nicht montiertes Hauptreflektormodul 34 trägt. Furthermore, a foundation 5 is shown on which the folding device 2 is rotatably mounted about a vertical axis 6 (not shown). A carrier circle 7 is schematically visible under the folding device 2. A feed line 11 and a discharge line 12 are guided through a foundation recess 35 without being in the way of the rotary movement of the folding device 2. Furthermore, photovoltaic elements 9 for generating electrical energy are arranged on the folding device. This schematic illustration also includes a maintenance device 16, which is arranged with two arms on an inner support strut 14 and an outer support strut 28 and carries a non-mounted main reflector module 34.
An einer Stirnseite des rinnenförmigen Hauptreflektors 1 ist ein im Wesentlichen normal auf die Längsausdehnung des Hauptreflektors 1 verlaufender, plattenförmiger Endreflektor 10 angeordnet. Der Endreflektor 10 erstreckt sich vom Scheitelpunkt des Hauptreflektors 1 bis zu den beiden Endbereichen 26, 26‘ des Hauptreflektors 1. A plate-shaped end reflector 10 running essentially normal to the longitudinal extent of the main reflector 1 is arranged on an end face of the channel-shaped main reflector 1. The end reflector 10 extends from the apex of the main reflector 1 to the two end regions 26, 26 ‘of the main reflector 1.
Der Endreflektor 10 umfasst eine Vielzahl an im Wesentlichen gleichartigen Spiegelplatten, die aneinander angrenzend auf einer im Wesentlichen vertikalen Trägerstruktur angeordnet sind. The end reflector 10 comprises a multiplicity of essentially identical mirror plates which are arranged adjacent to one another on an essentially vertical support structure.
Fig. 2 zeigt eine schmatische Darstellung einer Haltevorrichtung 2 einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors. Die Haltevorrichtung 2 ist als Stahlträgerkonstruktion ausgeführt und umfasst acht symmetrisch angeordnete Tragarme 3, 3‘ zur Halterung des nicht dargestellten Hauptreflektors 1. An den acht Tragarmen 3, 3‘ und den acht Basisstreben 36 der Stahlträgerkonstruktion sind Angriffspunkte 27 in Form von Laschen vorgesehen, die zur Montage von (nicht dargestellten) Spannelementen 24 dienen. Fig. 2 shows a schematic representation of a holding device 2 of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention. The holding device 2 is designed as a steel support structure and comprises eight symmetrically arranged support arms 3, 3 'for holding the main reflector (not shown) 1. On the eight support arms 3, 3' and the eight base struts 36 of the steel support structure, points of engagement 27 are provided in the form of tabs which serve to assemble clamping elements 24 (not shown).
Auf der Unterseite der Basisstreben 36 befinden sich Rollen 8, die in diesem Ausführungsbeispiel als Polyurethanrollen ausgeführt sind. Die Rollen 8 sind in zwei geometrischen Figuren um eine zentrale Öffnung 13 und vertikale Achse 6 der Haltevorrichtung 2 angeordnet, nämlich einem außenliegenden Achteck und einem innenliegenden Quadrat. Dadurch wird eine besonders stabile Auflage der Haltevorrichtung 2 auf dem Fundament 5 erreicht. On the underside of the base struts 36 there are rollers 8, which in this exemplary embodiment are designed as polyurethane rollers. The rollers 8 are arranged in two geometric figures around a central opening 13 and vertical axis 6 of the holding device 2, namely an external octagon and an internal square. As a result, a particularly stable support of the holding device 2 on the foundation 5 is achieved.
Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf das Fundament 5 einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors. In dieser Ausführungsform verfügt die Haltevorrichtung nicht über Rollen, sondern über die schematisch angedeuteten Trägerkreise 7, 7‘, die konzentrisch um die vertikale Achse 6 verlaufen. Am Fundament 5 sind Rollen 8 befestigt, die nach oben gerichtet sind, und auf denen die Trägerkreise 7, 7‘ und die Haltevorrichtung 2 selbst drehbar gelagert ist. Die Rollen 8 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Polyamidrollen ausgeführt. Die (nicht dargestellte) Zuleitung 11 und die Ableitung 12 wird über eine Fundamentausnehmung 35 nach außen geführt. 3 shows a schematic plan view of the foundation 5 of a further embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention. In this embodiment, the holding device does not have rollers, but rather the schematically indicated carrier circles 7, 7 ′, which run concentrically around the vertical axis 6. On the foundation 5 rollers 8 are attached, which are directed upwards, and on which the carrier circles 7, 7 'and the holding device 2 itself is rotatably mounted. In this exemplary embodiment, the rollers 8 are designed as polyamide rollers. The supply line 11 (not shown) and the discharge line 12 are led to the outside via a foundation recess 35.
Fig. 4 zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht der Zu- und Ableitungsanordnung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors. Dargestellt ist die Zuleitung 11 und die Ableitung 12 des Wärmeträgermediums, sowie die Öffnung 13 im Bereich der vertikalen Achse 6 der Flaltevorrichtung 2. 4 shows a schematic three-dimensional view of the supply and discharge arrangement of an embodiment of a Paraboir internal collector according to the invention. The feed line 11 and the discharge line 12 of the heat transfer medium, as well as the opening 13 in the area of the vertical axis 6 of the folding device 2, are shown.
Die Lage des Absorberrohres 4 ist schematisch angedeutet. Im Betrieb dreht sich der Bereich über der Öffnung 13, also das Absorberrohr 4 und die angeschlossenen Leitungen, um die vertikale Achse 6, während der Bereich unter der Öffnung 13, also die beiden parallel verlaufenden Zu- und Ableitungen 12, 13 stillsteht. Die Öffnung 13 hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Abmessung von etwa 600 mm bis 800 mm. The position of the absorber tube 4 is indicated schematically. In operation, the area above the opening 13, i.e. the absorber pipe 4 and the connected lines, rotates around the vertical axis 6, while the area under the opening 13, i.e. the two parallel supply and discharge lines 12, 13 is stationary. In this exemplary embodiment, the opening 13 has a dimension of approximately 600 mm to 800 mm.
Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht der Zuleitung und Ableitung des Wärmeträgermediums im Bereich der Öffnung 13, wobei auch die vertikale Achse 6, um die sich die Flaltevorrichtung 2 relativ zum Fundament 5 dreht, dargestellt ist. Die rohrförmige Zuleitung 11 und die rohrförmige Ableitung 12 verlaufen jeweils in kurzen Abschnitten in der vertikalen Achse 6. In diesen Abschnitten sind Drehgelenke 17, 18 vorgesehen, um eine Drehung der Haltevorrichtung 2 und der damit verbundenen Zuleitung 11 und Ableitung 12 um die vertikale Achse 6 zu ermöglichen. 5 shows a schematic side view of the supply and discharge of the heat transfer medium in the area of the opening 13, the vertical axis 6 about which the folding device 2 rotates relative to the foundation 5 is also shown. The tubular feed line 11 and the tubular discharge line 12 each run in short sections in the vertical axis 6. In these sections, swivel joints 17, 18 are provided to allow the holding device 2 and the connected feed line 11 and discharge line 12 to rotate about the vertical axis 6 to enable.
Figs. 6a - 6b zeigen eine schematische 3-dimensionale Darstellung und einen Querschnitt durch den Sekundärreflektor 15 einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors. Der Sekundärreflektor 15 ist als langgestrecktes profiliertes und zumindest an der Unterseite hoch poliertes Aluminiumblech ausgeführt. Figs. 6a-6b show a schematic 3-dimensional representation and a cross section through the secondary reflector 15 of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention. The secondary reflector 15 is designed as an elongated, profiled sheet of aluminum that is highly polished at least on the underside.
In anderen Ausführungsbeispielen kann der Sekundärreflektor 15 andere reflektierende Materialien umfassen. Der Sekundärreflektor 15 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, oberhalb des Absorberrohres 4 angeordnet, um falsch reflektierte Lichtstrahlen in einer zweiten oder dritten Reflexion auf das Absorberrohr zu lenken. Das Profil des Sekundärreflektors 15 ist in Fig. 6b im Detail dargestellt, wobei auch die Lage des Absorberrohres 4 schematisch angedeutet ist. Im Querschnitt quer zu seiner Längserstreckung weist der Sekundärreflektor 15 einen Kreisabschnitt 19 und zwei Randgeraden 20 auf. Der Kreisabschnitt 19 deckt einen Winkelbereich von unter 180°, nämlich etwa 165° ab. Die Endpunkte 22, 22‘ der Kreisabschnittes 19 sind schematisch angedeutet. In other embodiments, the secondary reflector 15 can comprise other reflective materials. As shown in FIG. 1, the secondary reflector 15 is arranged above the absorber tube 4 in order to direct incorrectly reflected light beams onto the absorber tube in a second or third reflection. The profile of the secondary reflector 15 is shown in detail in FIG. 6b, the position of the absorber tube 4 also being indicated schematically. In cross section transverse to its longitudinal extent, the secondary reflector 15 has a circular segment 19 and two straight edge lines 20. The circular segment 19 covers an angular range of less than 180 °, namely approximately 165 °. The end points 22, 22 'of the circular segment 19 are indicated schematically.
Relativ zum Absorberrohr 4 ist der Kreisabschnitt 19 des Sekundärreflektors 15 oberhalb und exzentrisch zur Längsachse 21 des Absorberrohres 4 angeordnet. Somit verläuft der Kreisabschnitt 19 in diesem Ausführungsbeispiel nicht exakt konzentrisch zum Absorberrohr 4, sondern weist einen geometrischen Mittelpunkt auf, der etwas oberhalb des geometrischen Mittelpunkts des Absorberrohres 4 beabstandet angeordnet ist. Relative to the absorber tube 4, the circular segment 19 of the secondary reflector 15 is arranged above and eccentrically to the longitudinal axis 21 of the absorber tube 4. Thus, in this exemplary embodiment, the circular segment 19 does not run exactly concentrically to the absorber tube 4, but has a geometric center point which is arranged somewhat above the geometric center point of the absorber tube 4 at a distance.
Von den Endpunkten 22, 22‘ des Kreisabschnittes 19 erstrecken sich die Randgeraden 20 in einem Winkel von etwa 10° zur Verbindenden der Eckpunkte 22, 22‘ nach außen. Somit verlaufen die Randgeraden 20 nicht radial nach außen, das heißt ihre geometrische Verlängerung trifft weder den geometrischen Mittelpunkt des Kreisabschnittes 19, noch jenen des Absorberrohres 4. Diese Gestaltung des Sekundärreflektors 15 hat sich als besonders effizient erwiesen. From the end points 22, 22 ‘of the circular segment 19, the edge straight lines 20 extend outward at an angle of approximately 10 ° to the connecting end of the corner points 22, 22‘. Thus, the edge straight lines 20 do not run radially outward, that is, their geometric extension meets neither the geometric center of the circular segment 19 nor that of the absorber tube 4. This design of the secondary reflector 15 has proven to be particularly efficient.
Der Durchmesser des Kreisabschnitts 19 ist etwa 3,5-mal so groß als der Durchmesser des Absorberrohres 4, und die Randgeraden 20 weisen ab den Endpunkten 22, 22‘ eine Länge auf, die etwa dem Durchmesser des Absorberrohres 4 entspricht. Im konkreten Ausführungsbeispiel weist das Absorberrohr 4 einen Durchmesser von etwa 70 mm auf. The diameter of the circular segment 19 is approximately 3.5 times as large as the diameter of the absorber tube 4, and the straight edge lines 20 from the end points 22, 22 ‘have a length which corresponds approximately to the diameter of the absorber tube 4. In the specific exemplary embodiment, the absorber tube 4 has a diameter of approximately 70 mm.
Figs. 7a -7b zeigen eine schematische 3-dimensionale Darstellung und eine Seitenansicht eines Flauptreflektormoduls 34 einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors. Figs. 7a-7b show a schematic 3-dimensional representation and a side view of a flake reflector module 34 of an embodiment of a Paraboir inner collector according to the invention.
Der Hauptreflektor 1 ist durch Aneinanderreihung einer Vielzahl derartiger Hauptreflektormodule 34 gebildet. Jedes Hauptreflektormodul 34 umfasst eine Vielzahl an im Wesentlichen gleichartigen Spiegelplatten 23, deren Breite etwa im Bereich 70 mm liegt. Die Länge der Spiegelplatten ist hier etwa im Bereich von 100 cm; die gesamte Apertur des Hauptreflektors 1 , also der direkte Abstand der Endbereiche 26, 26‘ des Hauptreflektors 1, liegt in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich von etwa 12 m. The main reflector 1 is formed by stringing together a large number of such main reflector modules 34. Each main reflector module 34 comprises a multiplicity of essentially similar mirror plates 23, the width of which is approximately in the region of 70 mm. The length of the mirror plates is around 100 cm here; the entire aperture of the main reflector 1, that is to say the direct distance between the end regions 26, 26 'of the main reflector 1, is in the range of approximately 12 m in this exemplary embodiment.
Die Spiegelplatten 23 sind jeweils eben, also nicht gekrümmt, und an einem Spannelement 24 in Form einer flexiblen Kette angeordnet. Dadurch ist der Hauptreflektor 1 in seiner Form flexibel. Am Spannelement 24 sind in regelmäßigen Abständen Angriffspunkte 27 angeordnet, die mit den Angriffspunkten an den Tragarmen 3, 3‘ bzw. den Basisstreben 36 korrespondieren. Um den Hauptreflektor 1 in eine parabolische Form zu zwingen, sind an den Angriffspunkten 27 des Spannelements 24 Zugmittel 25 in Form von Streben angeordnet, die in Richtung des Fundaments 5 gespannt bzw. gezogen werden können. The mirror plates 23 are each flat, that is to say not curved, and are arranged on a tensioning element 24 in the form of a flexible chain. As a result, the main reflector 1 is flexible in its shape. On the clamping element 24, points of application 27 are arranged at regular intervals, which correspond to the points of application on the support arms 3, 3 'or the base struts 36. In order to force the main reflector 1 into a parabolic shape, traction means 25 in the form of struts are arranged at the points of application 27 of the tensioning element 24 and can be tensioned or pulled in the direction of the foundation 5.
Um die einzelnen Hauptreflektormodule 34 an der Haltevorrichtung 2 zu montieren oder demontieren oder zu reinigen sind in diesem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors innere und äußere Tragstreben für ein Wartungsgerät 16 vorgesehen. In order to mount or dismantle or clean the individual main reflector modules 34 on the holding device 2, inner and outer support struts for a maintenance device 16 are provided in this exemplary embodiment of a paraboir inner collector according to the invention.
Fig. 8 zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht eines Wartungsgeräts 16, das zwischen inneren Tragstreben 14 und äußeren Tragstreben 28 eingehängt ist. Die inneren Tragstreben 14 sind in diesem Ausführungsbeispiel Teil der (nicht dargestellten) Haltevorrichtung 2; die äußeren Tragstreben 28 sind an der Haltevorrichtung 2 über Ausleger 38 befestigt. Das Wartungsgerät 16 kann entlang der inneren und äußeren Tragstreben verschoben werden und trägt ein Hauptreflektormodul 34. Ferner ist in dieser Figur eine Aufständerung 39 gezeigt, welche dazu dient, das Wartungsgerät auf die Tragstreben zu schieben bzw. es von den Tragstreben wieder zu entfernen, um Schattenverluste zu vermeiden. 8 shows a schematic three-dimensional view of a maintenance device 16 which is suspended between inner support struts 14 and outer support struts 28. In this exemplary embodiment, the inner support struts 14 are part of the holding device 2 (not shown); the outer support struts 28 are fastened to the holding device 2 via brackets 38. The maintenance device 16 can be moved along the inner and outer support struts and carries a main reflector module 34. This figure also shows an elevation 39, which is used to push the maintenance device onto the support struts or to remove it again from the support struts in order to To avoid shadow losses.
Fig. 9a zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht des Absorberrohres 4. Das Absorberrohr 4 ist in eine Vielzahl an Teilstücken 29 unterteilt, die jeweils über eine Flanschverbindung verbunden sind, wobei die Flanschverbindung jeweils zwei Endflansche 30 und ein dazwischen angeordnetes Adapterstück 31 umfasst. Fig. 9b zeigt das in Fig. 9a angedeutete Detail A in einer Schnittdarstellung. Die beiden Teilstücke 29 des Absorberrohres 4 haben stirnseitig Endflansche 30, die miteinander über ein dazwischen angeordnetes Adapterstück 31 verschraubt sind. 9a shows a schematic three-dimensional view of the absorber tube 4. The absorber tube 4 is divided into a plurality of sections 29, which are each connected via a flange connection, the flange connection each comprising two end flanges 30 and an adapter piece 31 arranged between them. FIG. 9b shows the detail A indicated in FIG. 9a in a sectional illustration. The two sections 29 of the absorber tube 4 have end flanges 30 on their faces, which are screwed to one another via an adapter piece 31 arranged between them.
Das Adapterstück 31 sorgt dafür, dass die Endflansche 30 auch bei einem leichten Spiel oder Ungenauigkeiten in der Montage dicht miteinander verbunden werden können. Außerdem umfasst das Adapterstück 31 Verbindungsmittel 40, welche mit einem Absorberrohrhalter 37 flexibel in Verbindung stehen. The adapter piece 31 ensures that the end flanges 30 can be tightly connected to one another even with slight play or inaccuracies in assembly. In addition, the adapter piece 31 comprises connecting means 40 which are flexibly connected to an absorber tube holder 37.
Figs. 9c - 9d zeigen das Adapterstück 31 und den Endflansch 30 in einer schematischen Draufsicht. Das Adapterstück 31 weist eine Öffnung 32 zum Durchtritt des Wärmeträgermediums und vier kreisabschnittförmige und um die Öffnung 32 angeordnete Langlöcher 33 zur flexiblen Verbindung der Endflansche 30 auf. Die das Medium führende Öffnung 32 des Endflansches 30 fluchtet mit der Öffnung 32 des dazwischen angeordneten Adapterstücks 31. Der Endflansch 30 umfasst acht kreisförmig angeordnete Bohrungen, die derartig angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen mit den Langlöchern 33 des Adapterstücks 31 abgedeckt werden. Somit kann auch bei einer Verdrehung der Endflansche 30 zueinander eine feste Verbindung hergestellt werden. Die Langlöcher 33 erstrecken sich jeweils über einen Winkelbereich von etwa 75°. Ferner weist das Adapterstück 31 Verbindungsmittel 40 in Form von Bohrungen zur Aufnahme von Stiften oder Bolzen auf. Figs. 9c-9d show the adapter piece 31 and the end flange 30 in a schematic plan view. The adapter piece 31 has an opening 32 for the heat transfer medium to pass through and four oblong holes 33 in the shape of a segment of a circle and arranged around the opening 32 for the flexible connection of the end flanges 30. The medium-carrying opening 32 of the end flange 30 is aligned with the opening 32 of the adapter piece 31 arranged in between. The end flange 30 comprises eight circularly arranged bores, which are arranged in such a way that they are essentially covered with the elongated holes 33 of the adapter piece 31. A fixed connection can thus be established even when the end flanges 30 are rotated relative to one another. The elongated holes 33 each extend over an angular range of approximately 75 °. Furthermore, the adapter piece 31 has connecting means 40 in the form of bores for receiving pins or bolts.
Fig. 9e zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht des Absorberrohrhalters 37. Dieser ist als vertikale Tragstrebe ausgebildet und hat stirnseitig eine Befestigungsplatte 41. Auf der Befestigungsplatte 41 befinden sich Langlöcher 42, die in Richtung des Absorberrohres 4 verlaufen. Beim Zusammenbau des Absorberrohres 4 können die Adapterstücke 31 über die Verbindungsmittel 40 auf der Befestigungsplatte 41 montiert werden. Dabei bleiben die Adapterstücke 31 relativ zur Befestigungsplatte 41 in Axialrichtung des Absorberrohres 4 beweglich, beispielsweise indem Bolzen oder Stifte in die Langlöcher 42 und die Verbindungsmittel 40 gesteckt werden. Somit tragen die Absorberrohrhalter 37 die Last des Absorberrohres 4, erlauben jedoch gleichzeitig eine axiale Bewegung des Absorberrohres 4 durch thermische Ausdehnung im Betrieb. Fig. 10a zeigt eine schematische Ansicht eines Hauptreflektormoduls 34 eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors in Draufsicht. Das Hauptreflektormodul 34 erstreckt sich in Apertur-Richtung (x-Richtung) von der schematisch dargestellten Brennlinie 34 (x = 0) des Paraboirinnenkollektors nach außen zu den (nicht dargestellten) Tragarmen. Ein zweites, nicht dargestelltes Hauptreflektormodul 34 erstreckt sich in die entgegengesetzte Richtung nach außen. Die Apertur des Hauptreflektors 1 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel etwa 12 m, sodass das dargestellte Hauptreflektormodul 34 eine Länge von etwa 6 m aufweist. 9e shows a schematic three-dimensional view of the absorber tube holder 37. This is designed as a vertical support strut and has a fastening plate 41 at the end. The fastening plate 41 has elongated holes 42 which run in the direction of the absorber tube 4. When assembling the absorber tube 4, the adapter pieces 31 can be mounted on the fastening plate 41 via the connecting means 40. The adapter pieces 31 remain movable relative to the fastening plate 41 in the axial direction of the absorber tube 4, for example by inserting bolts or pins into the elongated holes 42 and the connecting means 40. The absorber tube holders 37 thus bear the load of the absorber tube 4, but at the same time allow an axial movement of the absorber tube 4 due to thermal expansion during operation. 10a shows a schematic view of a main reflector module 34 of a Paraboir inner collector according to the invention in plan view. The main reflector module 34 extends in the aperture direction (x-direction) from the schematically illustrated focal line 34 (x = 0) of the Paraboir inner collector to the outside to the support arms (not shown). A second main reflector module 34, not shown, extends outward in the opposite direction. The aperture of the main reflector 1 is approximately 12 m in this exemplary embodiment, so that the main reflector module 34 shown has a length of approximately 6 m.
Das Hauptreflektormodul 34 ist in dieser Ausführung durch eine Reihe aneinander flexibel angeordneter, gleich dicker Spiegelplatten 23 gebildet. Die Erstreckung der Spiegelplatten 23 in x-Richtung beträgt jeweils etwa 70 mm. In this embodiment, the main reflector module 34 is formed by a row of mirror plates 23 of equal thickness, arranged flexibly next to one another. The extent of the mirror plates 23 in the x direction is in each case approximately 70 mm.
Die Spiegelplatten 23 sind gleich breit, aber nicht gleich lang, sondern verjüngen sich von der Brennlinie 34 nach außen. Dadurch verläuft die Breite b(x) des Hauptreflektormodules 34 entlang der Apertur nicht konstant, sondern nimmt von der Brennlinie 43 zu den Tragarmen 3, 3‘ kontinuierlich ab. Die Breite b(x) ist im linken Diagramm von Fig. 10a schematisch dargestellt. Im Bereich der Brennlinie ist das Hauptreflektormodul 34 etwa 1 ,65 m breit. Im Bereich der Tragarme ist das Hauptreflektormodul 34 etwa 1 ,2 m breit. Wenn die Hauptreflektormodule 34 frei zwischen den Tragarmen 3, 3‘ hängen, nehmen sie aufgrund ihrer variablen Gewichtsverteilung eine parabolische Form ein. Im Bereich der Tragarme 3, 3‘ bilden sich bei dieser Ausführungsform Lücken zwischen den Hauptreflektormodulen 34. The mirror plates 23 are of the same width, but not of the same length, but rather taper outwards from the focal line 34. As a result, the width b (x) of the main reflector module 34 does not run constant along the aperture, but decreases continuously from the focal line 43 to the support arms 3, 3 '. The width b (x) is shown schematically in the left diagram of FIG. 10a. In the area of the focal line, the main reflector module 34 is approximately 1.65 m wide. In the area of the support arms, the main reflector module 34 is approximately 1.2 m wide. When the main reflector modules 34 hang freely between the support arms 3, 3 ', they assume a parabolic shape due to their variable weight distribution. In this embodiment, gaps are formed between the main reflector modules 34 in the area of the support arms 3, 3 ′.
Fig. 10b zeigt eine schematische Ansicht eines Hauptreflektormoduls 34 eines erfindungsgemäßen Paraboirinnenkollektors in Draufsicht. Wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 10a erstreckt sich das Hauptreflektormodul 34 in Apertur-Richtung (x-Richtung) von der schematisch dargestellten Brennlinie 34 (x = 0) des Paraboirinnenkollektors nach außen zu den (nicht dargestellten) Tragarmen 3, 3‘. Das Hauptreflektormodul 34 ist in dieser Ausführung durch eine Reihe aneinander flexibel angeordneter, gleich dicker Spiegelplatten 23 gebildet. Die Erstreckung der Spiegelplatten 23 in x-Richtung beträgt jeweils etwa 70 mm. Die Spiegelplatten 23 sind in dieser Ausführung gleich lang, sodass insbesondere im Bereich der Tragarme 3, 3‘ keine Lücke gebildet wird. Um die gewünschte parabolische Form der Hauptreflektormodule 34 zu erzielen, sind an der Unterseite der Hauptreflektormodule 34 speziell zugeschnittene Ausgleichselemente 44 aus Stahlblech angeordnet. Die Breite der Ausgleichselemente 44 ist entlang der Apertur nicht konstant, sondern nimmt von der Brennlinie 43 zu den Tragarmen 3, 3‘ kontinuierlich ab. Die Breite b(x) der Ausgleichselemente 44 ist im linken Diagramm von Fig. 10b schematisch dargestellt. Im Bereich der Brennlinie sind die Ausgleichselemente 44 etwa 1 ,65 m breit. Im Bereich der Tragarme 3, 3‘ sind die Ausgleichselemente 44 etwa 0,5 m breit. Wenn die Flauptreflektormodule 34 frei zwischen den Tragarmen 3, 3‘ hängen, nehmen sie aufgrund der Gewichtsverteilung der Ausgleichselemente 44 eine parabolische Form ein. 10b shows a schematic view of a main reflector module 34 of a Paraboir inner collector according to the invention in plan view. As in the exemplary embodiment in FIG. 10a, the main reflector module 34 extends in the aperture direction (x direction) from the schematically illustrated focal line 34 (x = 0) of the Paraboir inner collector outward to the support arms 3, 3 '(not shown). In this embodiment, the main reflector module 34 is formed by a row of mirror plates 23 of equal thickness, arranged flexibly next to one another. The extent of the mirror plates 23 in the x direction is in each case approximately 70 mm. In this embodiment, the mirror plates 23 are of the same length, so that no gap is formed, in particular in the area of the support arms 3, 3 '. In order to achieve the desired parabolic shape of the main reflector modules 34, specially cut compensation elements 44 made of sheet steel are arranged on the underside of the main reflector modules 34. The width of the compensation elements 44 is not constant along the aperture, but decreases continuously from the focal line 43 to the support arms 3, 3 '. The width b (x) of the compensating elements 44 is shown schematically in the left-hand diagram of FIG. 10b. In the area of the focal line, the compensating elements 44 are approximately 1.65 m wide. In the area of the support arms 3, 3 ', the compensating elements 44 are approximately 0.5 m wide. When the flaupt reflector modules 34 hang freely between the support arms 3, 3 ', they assume a parabolic shape due to the weight distribution of the compensating elements 44.
Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 10a und Fig. 10b beruhen auf den Materialien Glas bzw. Glas und Stahlblech, wobei die Dichte Stahlblechs etwa 7850 kg/m3, die Dichte des Glases etwa 2500 kg/m3, die Dicke des Stahlblechs etwa 1 mm und die Dicke der Glases etwa 4 mm ist. The exemplary embodiments according to FIGS. 10a and 10b are based on the materials glass or glass and sheet steel, the density of sheet steel about 7850 kg / m 3 , the density of the glass about 2500 kg / m 3 , the thickness of the sheet steel about 1 mm and the thickness of the glass is about 4 mm.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern umfasst sämtliche Paraboirinnenkollektoren im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche. The invention is not limited to the exemplary embodiments described, but rather includes all Paraboir internal collectors within the scope of the following patent claims.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Hauptreflektor 37 Absorberrohrhalter1 main reflector 37 absorber tube holder
2 Haltevorrichtung 38 Ausleger 2 holding device 38 boom
3, 3‘ Tragarm 39 Aufständerung3, 3 ‘support arm 39 elevation
4 Absorberrohr 40 Verbindungsmittel4 absorber pipe 40 connecting means
5 Fundament 41 Befestigungsplatte5 Foundation 41 mounting plate
6 Vertikale Achse 42 Langloch 6 Vertical axis 42 elongated hole
7, 7‘ Trägerkreis 43 Brennlinie 7, 7 ‘carrier circle 43 focal line
8 Rolle 44 Ausgleichselement8 roller 44 compensation element
9 Photovoltaikelement 9 photovoltaic element
10 Endreflektor 10 end reflector
11 Zuleitung 11 supply line
12 Ableitung 12 derivation
13 Öffnung 13 opening
14, 14‘ Innere T ragstrebe 14, 14 ‘Inner support strut
15 Sekundärreflektor 15 secondary reflector
16 Wartungsgerät 16 Maintenance device
17 Erstes Drehgelenk 17 First swivel joint
18 Zweites Drehgelenk 18 Second swivel joint
19 Kreisabschnitt 19 section of a circle
20 Randgerade 20 edge straight
21 Längsachse 21 longitudinal axis
22, 22‘ Eckpunkt des Kreisabschnitts 22, 22 ‘corner of the circle segment
23 Spiegelplatte 23 mirror plate
24 Spannelement 24 clamping element
25 Zugmittel 25 traction means
26, 26‘ Endbereich des Hauptreflektors 26, 26 ‘end area of the main reflector
27 Angriffspunkt 27 Point of attack
28 Äußere Tragstrebe 28 Outer support strut
29 Teilstück des Absorberrohres 29 Section of the absorber pipe
30 Endflansch 30 end flange
31 Adapterstück 31 adapter piece
32 Öffnung 32 opening
33 Langloch 33 elongated hole
34 Hauptreflektormodul 34 Main reflector module
35 Fundamentausnehmung 35 foundation recess
36 Basisstrebe 36 base strut

Claims

Patentansprüche Claims
1. Paraboirinnenkollektor, umfassend einen parabolischen, rinnenförmigen Hauptreflektor (1), eine vorzugsweise als Stahlträgerkonstruktion ausgeführte Haltevorrichtung (2) mit einer Vielzahl an Tragarmen (3, 3‘) zur Halterung des Hauptreflektors (1), ein Absorberrohr (4), das sich entlang der Brennlinie des Hauptreflektors (1) erstreckt und in dem ein Wärmeträgermedium erhitzt wird, sowie ein Fundament (5), wobei die Haltevorrichtung (2) am Fundament (5) um eine vertikale Achse (6) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sekundärreflektor (15) vorgesehen ist, der im Wesentlichen parallel zum und oberhalb oder unterhalb des Absorberrohres (4) verläuft, und vorzugsweise durch ein langgestrecktes reflektierendes Profil gebildet ist, wobei der Sekundärreflektor (15) in seinem Querschnitt einen Kreisabschnitt (19) und zwei Randgeraden (20) aufweist. 1. Paraboir inner collector, comprising a parabolic, trough-shaped main reflector (1), a holding device (2) preferably designed as a steel girder construction with a plurality of support arms (3, 3 ') for holding the main reflector (1), an absorber tube (4), which is extends along the focal line of the main reflector (1) and in which a heat transfer medium is heated, and a foundation (5), the holding device (2) being rotatably mounted on the foundation (5) about a vertical axis (6), characterized in that a secondary reflector (15) is provided, which runs essentially parallel to and above or below the absorber tube (4), and is preferably formed by an elongated reflective profile, the secondary reflector (15) in its cross section having a circular segment (19) and two Has marginal straight lines (20).
2. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (2) zumindest einen, vorzugsweise zwei, besonders bevorzugt drei, kreisförmige und konzentrisch um die vertikale Achse (6) verlaufende Trägerkreise (7, 7‘), vorzugsweise aus Stahlträgerrohren, umfasst, in die eine Vielzahl an am Fundament (5) befestigter Rollen (8), vorzugsweise Polyamid- Rollen, eingreifen. 2. Paraboir inner collector according to claim 1, characterized in that the holding device (2) comprises at least one, preferably two, particularly preferably three, circular and concentrically around the vertical axis (6) extending support circles (7, 7 '), preferably made of steel support tubes , in which a plurality of rollers (8), preferably polyamide rollers, fastened to the foundation (5), engage.
3. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an der Haltevorrichtung (2) eine Vielzahl an Rollen (8), vorzugsweise Polyurethan-Rollen, angeordnet sind, die vorzugsweise mit Bürsten versehen sind und vorzugsweise punktsymmetrisch zur vertikalen Achse (6) angeordnet sind, beispielsweise in einem Viereck, einem Sechseck, und/oder einem Achteck. 3. Paraboir inner collector according to claim 1, characterized in that a plurality of rollers (8), preferably polyurethane rollers, are arranged on the holding device (2), which are preferably provided with brushes and are preferably arranged point-symmetrically to the vertical axis (6) , for example in a square, a hexagon, and / or an octagon.
4. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Haltevorrichtung (2) eine Vielzahl an Photovoltaikelementen (9) zur Erzeugung elektrischer Energie angeordnet sind. 4. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of photovoltaic elements (9) for generating electrical energy are arranged on the holding device (2).
5. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stirnseite des rinnenförmigen Hauptreflektors (1) ein im Wesentlichen normal auf die Längsausdehnung des Hauptreflektors (1) verlaufender, plattenförmiger Endreflektor (10) angeordnet ist, der sich vorzugsweise vom Scheitelpunkt bis zu zwei Endbereichen (26, 26‘) des Hauptreflektors (1) erstreckt. 5. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 4, characterized in that a plate-shaped end reflector (10) extending essentially normal to the longitudinal extent of the main reflector (1) is arranged on one end face of the channel-shaped main reflector (1) and preferably extends from the The apex extends up to two end regions (26, 26 ') of the main reflector (1).
6. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberrohr (4) eine rohrförmige Zuleitung (11) und eine rohrförmige Ableitung (12) für das Wärmeträgermedium umfasst, die im Bereich der vertikalen Achse (6) vorzugsweise durch eine Öffnung (13) der Haltevorrichtung (2) geführt sind oder im Bereich des oberhalb des Hauptreflektors (1) verlaufen. 6. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 5, characterized in that the absorber tube (4) comprises a tubular supply line (11) and a tubular discharge line (12) for the heat transfer medium, which in the area of the vertical axis (6) preferably by a Opening (13) of the holding device (2) are guided or run in the area above the main reflector (1).
7. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Öffnung (13) ein vorzugsweise zentraler Antriebsmotor, beispielsweise ein Schrittmotor, zur Drehung der Haltevorrichtung (2) um die vertikale Achse (6) angeordnet ist, wobei die Zuleitung (11 ) und die Ableitung (12) durch eine vorzugsweise zentrale runde Öffnung im Antriebsmotor geführt sind, die vorzugsweise einen Durchmesser von über 400 mm, besonders bevorzugt über 600 mm, insbesondere über 670 mm aufweist. 7. Paraboir inner collector according to claim 6, characterized in that a preferably central drive motor, for example a stepping motor, is arranged in the opening (13) for rotating the holding device (2) about the vertical axis (6), the supply line (11) and the discharge line (12) are guided through a preferably central round opening in the drive motor, which preferably has a diameter of over 400 mm, particularly preferably over 600 mm, in particular over 670 mm.
8. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberrohr (4) eine rohrförmige Zuleitung (11) und eine rohrförmige Ableitung (12) für das Wärmeträgermedium umfasst, wobei die Zuleitung (11 ) und die Ableitung (12) zumindest in Abschnitten im Bereich der vertikalen Achse (6) verlaufen und in diesen Abschnitten zumindest ein Drehgelenk (17, 18) vorgesehen ist, um eine Drehung der Haltevorrichtung (2) und der damit verbundenen Zuleitung (11 ) und Ableitung (12) um die vertikale Achse (6) zu ermöglichen. 8. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 7, characterized in that the absorber tube (4) comprises a tubular feed line (11) and a tubular discharge line (12) for the heat transfer medium, the feed line (11) and the discharge line (12) run at least in sections in the area of the vertical axis (6) and in these sections at least one swivel joint (17, 18) is provided to rotate the holding device (2) and the supply line (11) and discharge line (12) connected to it allow vertical axis (6).
9. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberrohr (4) eine rohrförmige Zuleitung (11) und eine rohrförmige Ableitung (12) für das Wärmeträgermedium umfasst, wobei die Zuleitung (11) und die Ableitung (12) zumindest in Abschnitten als flexible Schläuche ausgeführt sind, um eine Drehung der Haltevorrichtung (2) und der damit verbundenen Zuleitung (11 ) und Ableitung (12) um die vertikale Achse (6) zu ermöglichen. 9. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 7, characterized in that the absorber tube (4) comprises a tubular feed line (11) and a tubular discharge line (12) for the heat transfer medium, the feed line (11) and the discharge line (12) are designed at least in sections as flexible hoses in order to enable rotation of the holding device (2) and the supply line (11) and discharge line (12) connected to it about the vertical axis (6).
10. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisabschnitt (19) einen Winkelbereich von unter 180°, vorzugsweise etwa 160° bis 170°, besonders bevorzugt etwa 165° abdeckt. 10. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 9, characterized in that the circular segment (19) covers an angular range of less than 180 °, preferably about 160 ° to 170 °, particularly preferably about 165 °.
11. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisabschnitt (19) des Sekundärreflektors (15) oberhalb und exzentrisch zur Längsachse (21) des Absorberrohres (4) angeordnet ist. 11. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 10, characterized in that the circular section (19) of the secondary reflector (15) is arranged above and eccentrically to the longitudinal axis (21) of the absorber tube (4).
12. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Randgeraden (20) in einem Winkel von etwa 10° zur Verbindenden der Eckpunkte (22, 22‘) des Kreisabschnittes (19) nach außen erstrecken. 12. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 11, characterized in that the edge straight lines (20) extend outwardly at an angle of approximately 10 ° to the connecting end of the corner points (22, 22 ‘) of the circular segment (19).
13. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Kreisabschnitts (19) drei bis fünfmal so groß ist als der Durchmesser des Absorberrohres (4), und die Randgeraden (20) eine Länge aufweisen, die etwa dem Durchmesser des Absorberrohres (4) entspricht. 13. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 12, characterized in that the diameter of the circular section (19) is three to five times as large as the diameter of the absorber tube (4), and the edge straight line (20) have a length that is approximately the Corresponds to the diameter of the absorber tube (4).
14. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberrohr (4) einen Durchmesser von etwa 50 mm bis 140 mm, vorzugsweise etwa 70 mm aufweist. 14. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 13, characterized in that the absorber tube (4) has a diameter of about 50 mm to 140 mm, preferably about 70 mm.
15. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptreflektor (1) in seiner Form flexibel ist und an einem zwischen den Tragarmen (3, 3‘) hängend angeordneten Spannelement (24), beispielsweise einem Seil, einem Kabel oder einer Kette, angeordnet ist. 15. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 14, characterized in that the main reflector (1) is flexible in shape and on a tensioning element (24) arranged hanging between the support arms (3, 3 '), for example a rope, a cable or a chain.
16. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (24) zur Bildung einer parabolischen Form über eine Vielzahl, an beabstandeten Angriffspunkten (27) montierten und im Wesentlichen vertikal verlaufenden Zugmittel (25) in Richtung des Fundaments (5) ziehbar ist. 16. Paraboir inner collector according to claim 15, characterized in that the tensioning element (24) can be pulled in the direction of the foundation (5) via a plurality of essentially vertically extending pulling means (25) mounted at spaced points of application (27) to form a parabolic shape .
17. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptreflektor (1) eine Vielzahl, entlang der Brennlinie (43) aneinandergereihter, flexibler Hauptreflektormodule (34) umfasst. 17. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 16, characterized in that the main reflector (1) comprises a plurality of flexible main reflector modules (34) lined up along the focal line (43).
18. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Hauptreflektormodul (34) eine flexible Spiegelfolie oder eine Vielzahl an im Wesentlichen gleichartigen Spiegelplatten (23) oder polierter Metallblechplatten, insbesondere Aluminiumplatten umfasst, deren Breite vorzugsweise im Bereich des Durchmessers des Absorberrohres (4), insbesondere etwa 70 mm, liegt. 18. Paraboir inner collector according to claim 17, characterized in that each main reflector module (34) comprises a flexible mirror film or a plurality of essentially similar mirror plates (23) or polished sheet metal plates, in particular aluminum plates, the width of which is preferably in the range of the diameter of the absorber tube (4) , in particular about 70 mm.
19. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsverteilung der Hauptreflektormodule (34) entlang der Apertur des Hauptreflektors (1) derart ist, dass sie, wenn sie frei zwischen den Tragarmen (3, 3‘) der Haltevorrichtung (2) hängen, aufgrund ihrer Gewichtsverteilung eine parabolische Form einnehmen. 19. Paraboir inner collector according to claim 17 or 18, characterized in that the weight distribution of the main reflector modules (34) along the aperture of the main reflector (1) is such that, when it is free between the support arms (3, 3 ') of the holding device (2 ) have a parabolic shape due to their weight distribution.
20. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Hauptreflektormodule (34) entlang der Apertur nicht konstant ist, sondern von der Brennlinie (43) zu den Tragarmen (3, 3‘) abnimmt. 20. Paraboir inner collector according to claim 19, characterized in that the width of the main reflector modules (34) is not constant along the aperture, but decreases from the focal line (43) to the support arms (3, 3 ‘).
21. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere an der Unterseite der Hauptreflektormodule (34) Ausgleichselemente (44) angeordnet sind, deren Breite entlang der Apertur nicht konstant ist, sondern von der Brennlinie (43) zu den Tragarmen (3, 3‘) abnimmt. 21. Paraboir inner collector according to claim 19, characterized in that compensating elements (44) are arranged in particular on the underside of the main reflector modules (34), the width of which is not constant along the aperture, but rather from the focal line (43) to the support arms (3, 3 ') decreases.
22. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptreflektor (1) eine Apertur von über 7 m, vorzugsweise von über 10 m, besonders bevorzugt eine Apertur im Bereich von über 12 m, aufweist. 22. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 21, characterized in that the main reflector (1) has an aperture of over 7 m, preferably of over 10 m, particularly preferably an aperture in the range of over 12 m.
23. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (2) zumindest eine, vorzugsweise zwei gleichartige, im Wesentlichen parallel zur Brennlinie des Hauptreflektors (1) zentral verlaufende innere Tragstreben (14, 14‘) zur Halterung eines Wartungsgeräts (16) umfasst. 23. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 22, characterized in that the holding device (2) has at least one, preferably two similar, essentially parallel to the focal line of the main reflector (1) centrally extending inner support struts (14, 14 ') for holding one Maintenance device (16) comprises.
24. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine äußere Tragstrebe (28) zur Halterung des Wartungsgeräts (16) vorgesehen ist. 24. Paraboir inner collector according to claim 23, characterized in that at least one outer support strut (28) is provided for holding the maintenance device (16).
25. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberrohr (4) eine Vielzahl an Teilstücken (29) umfasst, die über eine Flanschverbindung verbunden sind, wobei die Flanschverbindung jeweils zwei Endflansche (30) und ein dazwischen angeordnetes Adapterstück (31) umfasst. 25. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 24, characterized in that the absorber tube (4) comprises a plurality of sections (29) which are connected via a flange connection, the flange connection each having two end flanges (30) and an adapter piece arranged between them (31) includes.
26. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterstück (31) eine Öffnung (32) zum Durchtritt des Wärmeträgermediums und mehrere, vorzugsweise vier, kreisabschnittförmige und um die Öffnung (32) angeordnete Langlöcher (33) zur flexiblen Verbindung der Endflansche (30) umfasst, wobei sich die Langlöcher (33) vorzugsweise jeweils über einen Winkelbereich von etwa 60° bis etwa 75° erstrecken. 26. Paraboir inner collector according to claim 25, characterized in that the adapter piece (31) has an opening (32) for the passage of the heat transfer medium and several, preferably four, circular segment-shaped elongated holes (33) arranged around the opening (32) for flexible connection of the end flanges ( 30), the elongated holes (33) preferably each extending over an angular range of approximately 60 ° to approximately 75 °.
27. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass zur Halterung des Absorberrohres (4) zumindest eines der Adapterstücke (31) mit einem Absorberrohrhalter (37) verbunden ist. 27. Paraboir inner collector according to claim 26, characterized in that at least one of the adapter pieces (31) is connected to an absorber tube holder (37) to hold the absorber tube (4).
28. Paraboirinnenkollektor nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorberrohrhalter (37) eine Befestigungsplatte (41) umfasst, die über Langlöcher (42) mit dem Adapterstück (31) beweglich verbunden ist. 28. Paraboir inner collector according to claim 27, characterized in that the absorber tube holder (37) comprises a fastening plate (41) which is movably connected to the adapter piece (31) via elongated holes (42).
29. Paraboirinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptreflektor (1) eine Längsachse aufweist, die gegenüber der Oberfläche des Fundaments geneigt ist, beispielsweise in einem Winkel von etwa 5° bis 45°. 29. Paraboir inner collector according to one of claims 1 to 28, characterized in that the main reflector (1) has a longitudinal axis which is inclined with respect to the surface of the foundation, for example at an angle of approximately 5 ° to 45 °.
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